生物必修一第二章第五節(jié).ppt

第5節(jié) 細胞中的無機物,自 主 樂 園(學生用書P19) 一、學習目標 1理解水和無機鹽在生命活動中的生理功能。 2嘗試設計實驗，了解無機鹽對生物體的重要意義。 二、關(guān)鍵概念 結(jié)合水、自由水。,自 主 學 習(學生用書P20),1.細胞中的無機物主要包括_和_，_是細胞中含量最多的化合物，_大多數(shù)以_形式存在。 2水在細胞中以_和_兩種形式存在，其中_是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，_占細胞中水的絕大部分。,水,無機鹽,水,無機鹽,離子,結(jié)合水,自由水,結(jié)合水,自由水,3細胞中無機鹽的主要功能包括維持_，維持_。 4._等化學元素在細胞內(nèi)含量豐富，是構(gòu)成細胞中主要化合物的基礎(chǔ)；以碳鏈為骨架的_等有機化合物，構(gòu)成細胞的基本框架，_提供了生命活動的主要能源；水和無機鹽與其他物質(zhì)一道共同承擔起_重要功能。,細胞和生物體的生命活動,細胞的滲透壓和酸堿平衡,C、H、O、N,糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸,糖類和脂肪,構(gòu)建細胞、參與細胞生命活動等,思 維 激 活(學生用書P20) 一、細胞中的水 1生物體內(nèi)水的含量 (1)含量最多。在構(gòu)成細胞的各種化合物中，水的含量最多，一般為60%95%。,(2)不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。例如，生活在海洋中的水母的身體里水的含量約為97%。 (3)生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。幼兒時期成年時期；幼嫩部分成熟部分。 (4)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。,2正確區(qū)分自由水和結(jié)合水 水在生物體中有兩種存在形態(tài)：自由水和結(jié)合水。,(1)二者的比較,(2)二者的存在形式及其基本功能的驗證 鮮種子放在陽光下暴曬，重量減輕自由水散失。 干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)失去自由水的種子仍保持其生理活性。 干種子不浸泡則不萌發(fā)自由水越多，代謝越旺盛。 干種子放在試管中，用酒精燈加熱，則試管壁上有水珠結(jié)合水。 失去結(jié)合水的種子浸泡后不萌發(fā)失去結(jié)合水的細胞失去生理活性。,二、細胞中的無機鹽 1含量 無機鹽在細胞內(nèi)僅占細胞鮮重的1%1.5%。,3無機鹽的作用 (1)許多種無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動有非常重要的作用。如：Ca2可以降低骨骼肌的興奮性，如果血鈣過低，可引起抽搐等癥狀；K可以維持心肌的正常興奮性，血鉀過低，可以導致心律異常等。,(2)無機鹽對于維持細胞的酸堿平衡具有重要作用。如果人體血漿pH出現(xiàn)異常，血液中具有緩沖物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)血漿的pH值。,三、構(gòu)成細胞的物質(zhì)基礎(chǔ)和組成特點 1物質(zhì)基礎(chǔ) 細胞中的各種化學元素和化合物是構(gòu)成生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 (1)元素基礎(chǔ)：C、H、O、N等化學元素是構(gòu)成細胞中主要化合物的基礎(chǔ)。,(2)化合物基礎(chǔ)：以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機化合物是構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架。 (3)能源基礎(chǔ)：糖類和脂肪提供了生命活動的主要能源。 (4)構(gòu)建調(diào)節(jié)基礎(chǔ)：水和無機鹽與其他物質(zhì)共同構(gòu)建細胞并參與細胞生命活動的調(diào)節(jié)。,2組成特點 活細胞中各種化合物的含量和比例處于不斷變化之中，但又保持相對穩(wěn)定。,四、種子入庫前為什么要曬干處理？ 對于一個活的細胞而言，自由水含量的多少對于細胞的生命活動有著重要的影響。一般情況下，細胞的生命活動隨自由水含量的下降而降低。,植物的一些胚性細胞，如種子，在曬干后自由水幾乎盡失的情況下，種子的生命活動基本停止，但胚性細胞的結(jié)構(gòu)不被破壞，細胞還未失去活性，當種子吸水后就能很快恢復生命活動。因為種子的細胞呼吸強度在一定范圍內(nèi)與種子內(nèi)的自由水含量成正比。如果種子沒有曬干，種子細胞呼吸旺盛，,消耗種子中儲存的有機物，就會縮短種子的儲存壽命；另外，種子因細胞呼吸旺盛提供的能量多，造成種子萌發(fā)而出現(xiàn)霉變。如果通過一定的手段(如烘烤)將干種子中的結(jié)合水也趕走，胚性細胞的結(jié)構(gòu)就會被破壞，種子也就死亡了。,典 例 剖 析(學生用書P21),題型一 考查水的存在形式,例1：結(jié)合下列曲線，下列有關(guān)無機物在生物體內(nèi)含量的說法，錯誤的是( ),A曲線可表示人體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值隨年齡的變化 B曲線可以表示細胞呼吸速率隨自由水與結(jié)合水比值的變化 C曲線可以表示一粒新鮮的玉米種子在萌發(fā)過程中，種子內(nèi)無機鹽的相對含量變化 D曲線可以表示人從幼年到成年體內(nèi)水含量的變化 答案：C,規(guī)律技巧：一般來說，細胞內(nèi)的結(jié)合水含量是相對穩(wěn)定的，但自由水的含量變化較大，衰老的細胞中自由水含量減少，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值也將減??；自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑，細胞內(nèi)許多化學反應都需要有水的參與，所以細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值升高后，代謝增強，細胞呼吸速率加快；,玉米種子在萌發(fā)的過程中由于不斷從外界環(huán)境吸收無機鹽，因此無機鹽相對含量逐漸增加；人體老化的特征之一就是水的含量減少，幼兒身體內(nèi)水的含量約為77%，遠遠高于成年人身體內(nèi)水的含量。,題型二 考查無機鹽的作用 例2：人的紅細胞必須生活在含有無機鹽為0.9%的血漿中，若將紅細胞置于濃鹽水中，紅細胞則會失水皺縮，從而喪失輸送氧氣的功能。這些事實說明( ),A無機鹽對維持生物體的新陳代謝有重要作用 B無機鹽對維持細胞的形態(tài)和功能有重要作用 C無機鹽離子容易進出細胞 D水分子容易進出細胞 答案：B,規(guī)律技巧：人的紅細胞生活在血漿中，它生活的液體環(huán)境相當于濃度為0.9%的氯化鈉溶液，當外界溶液的濃度發(fā)生變化時，細胞形態(tài)和功能均會隨之發(fā)生變化。若將紅細胞放入濃鹽水中，紅細胞會失水皺縮，喪失運輸氧氣功能，反之放入清水中會吸水漲破，也會喪失運輸氧氣功能。,梯 度 訓 練(學生用書P21),基礎(chǔ)強化 一、選擇題 1細胞內(nèi)含量最多的化合物和含量最多的有機化合物分別是( ) A無機鹽和糖類 B水和核酸 C無機鹽和脂質(zhì) D水和蛋白質(zhì) 解析：細胞內(nèi)含量最多的化合物是水，約占60%95%；但含量最多的有機化合物為蛋白質(zhì)，含量在干重50%以上。 答案：D,2下列對細胞內(nèi)自由水的敘述，錯誤的是( ) A約占細胞內(nèi)水分的95.5% B與蛋白質(zhì)等物質(zhì)相結(jié)合 C能夠流動和易于揮發(fā) D在細胞中起溶劑作用 解析：與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類等物質(zhì)相結(jié)合的水為結(jié)合水。 答案：B,3血紅蛋白和葉綠素所含的無機鹽離子分別是( ) ACa2和Mg2 BFe2和Mg2 CFe3和Na DCa2和Na 解析：Fe2是血紅蛋白的成分，所以缺Fe2會患缺鐵性貧血，Mg2是葉綠素的成分，所以植物體缺鎂會影響光合作用。 答案：B,4酷暑季節(jié)，室外作業(yè)的工人應多喝( ) A鹽汽水 B碳酸型飲料 C蛋白質(zhì)飲料 D純凈水 答案：A,解析：汗液的主要成分是水，還含有無機鹽(如氯化鈉)和尿素等物質(zhì)?？崾罴竟?jié)，室外作業(yè)的工人出汗多，水、無機鹽被排出，造成體內(nèi)水、無機鹽的含量減少。失水過多，會造成脫水，危及生命。生物體內(nèi)的無機鹽離子，必需保持一定的比例，這對維持細胞內(nèi)的滲透壓和酸堿平衡非常重要，這是生物體進行正常生命活動所必須的。出汗后，除補充水分外，還應補充無機鹽，應喝鹽汽水。,5足球比賽中，特別是一場比賽的最后階段，少數(shù)運動員下肢肌肉發(fā)生抽搐。這是由于隨著大量出汗而向體外排出過量的( ) A水 B鈉鹽 C鈣鹽 D尿素 解析：血鈣過低會有肌肉抽搐現(xiàn)象。 答案：C,6一種生活在干木材中的囊蟲，其細胞中水的存在形式是( ) A結(jié)合水 B自由水 C結(jié)晶水 D自由水和結(jié)合水 解析：在生物體中，水的存在形式有兩種即自由水和結(jié)合水，并且結(jié)合水約占總水量的4.5%左右，與它所生活場所無關(guān)。 答案：D,7生物體內(nèi)可以把物質(zhì)運送到各個細胞，并把廢物運送到有關(guān)器官排出體外的物質(zhì)是( ) A載體 B無機離子 C自由水 D結(jié)合水 解析：自由水有參與化學反應、運輸營養(yǎng)物質(zhì)及代謝廢物、作為細胞內(nèi)的良好溶劑等作用。 答案：C,8(2009四川成都)在探索外星球是否存在生命的過程中，科學家始終把尋找水作為最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。水在生命中的意義表現(xiàn)為( ) A水是細胞鮮重中含量最多的化合物 B水在生物體內(nèi)可以流動 C能與蛋白質(zhì)結(jié)合，體現(xiàn)生命活動現(xiàn)象 D生化反應必須在水中進行 解析：水與生命有必然的聯(lián)系，因為生物體生命活動中的化學反應必須在水中進行。 答案：D,9萌發(fā)的種子，細胞內(nèi)代謝活動旺盛；干燥的種子，細胞內(nèi)代謝活動緩慢。這說明( ) A水是細胞代謝活動的產(chǎn)物 B自由水是細胞代謝活動的必要條件 C水是構(gòu)成細胞的主要成分 D以上三項都正確 解析：萌發(fā)的種子與干燥種子相比自由水的含量不同，而自由水越多，代謝越旺盛。 答案：B,10(2009江蘇南京)在炎熱的夏季，植物常常出現(xiàn)萎蔫的現(xiàn)象。植物萎蔫時失去的是( ) A結(jié)合水 B自由水 C無機鹽 D鉀離子 解析：在炎熱環(huán)境中，植物由蒸騰散失的水分主要是自由水。 答案：B,二、非選擇題 11鈣是一種常見的元素，它普遍存在于非生物界的土壤、巖石、礦石中，也普遍存在于生物界的各種生物體內(nèi)。在人體內(nèi)，幾乎所有的細胞都需鈣，成年人每天約需攝取800 mg才能滿足生命活動的需要。以下是與鈣密切相關(guān)的一些生物或化學問題，請分析回答：,(1)鈣在人體內(nèi)屬于_(大量、微量)元素，含有最多的組織是_。 (2)人體內(nèi)鈣的形式主要是_。 ACaCl2 BCaSO4 CCa(OH)2 DCaCO3,大量,骨組織,D,(3)人體進行劇烈運動時，會導致血液中鈣的含量降低，而出現(xiàn)_現(xiàn)象。 (4)兒童、成年人、老年人缺鈣引起的病癥是不同的，他們分別是_、_、_。缺鈣的病人，通過補鈣可以緩解病情，下列補鈣的途徑不可行的有_。 A多飲用未經(jīng)軟化的硬水 B適當攝入相關(guān)的補鈣的藥物 C適當飲用低濃度的石灰水 D多飲用含鈣高的食物 E適當攝入CaCO3粉末,抽搐,佝僂病,軟骨病,骨質(zhì)疏松癥,A、C、E,12水是生命之源，也是細胞內(nèi)各種化學反應的介質(zhì)，在細胞中有兩種存在形式，即自由水和結(jié)合水。在植物細胞中自由水的相對變化是與生命活動相適應的，請回答下列有關(guān)問題：,(1)農(nóng)民將新收獲的種子放在場院曬，是為了除去部分_，然后再將其儲存，這樣做有兩個目的，一是防止水分過多而霉變；二是可降低種子的_作用，從而減少有機物的消耗，這說明_水多代謝旺盛。,自由水,呼吸,自由,(2)如果將曬過的種子再用火烘烤，失去的是_水。 (3)血液凝固時_水轉(zhuǎn)變成_水，說明自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。,結(jié)合,自由,結(jié)合,能力提升 一、選擇題 12005年1月，天文界開始探測“土衛(wèi)六”星球上是否有生命，把這次計劃稱為“惠更斯行動”。其中，此星球上是否有水被列為判斷是否有生命的前提。水在生物體中的主要作用是( ),參與新陳代謝 參與營養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物的運輸 良好的溶劑 儲存能量 A B C D 解析：水不能儲存能量，儲能物質(zhì)為淀粉、糖原和脂肪。 答案：D,2已知Mn是許多酶的活化劑，例如能激活硝酸還原酶。缺Mn的植物就無法利用硝酸鹽，這說明無機鹽離子( ) A對維持細胞的形態(tài)和功能有重要作用 B對維持生物體的生命活動有重要作用 C對維持細胞的酸堿平衡有重要作用 D對調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的滲透壓有重要作用 答案：B,解析：考查某些無機鹽離子的生理作用。Mn能夠激活硝酸還原酶，使硝酸發(fā)生化學變化后，才能被植物體利用。這說明Mn對于維持生物體的生命活動有重要作用，而不是無機鹽的其它三項生理作用。解此題的關(guān)鍵是理解題干中無機鹽離子的作用。,3現(xiàn)有含水量10%、12%、14%、16%的小麥分別貯存于條件相同的四個糧倉中，在貯存的過程中，有機物損耗最少的是( ) A B C D 解析：種子含水量越少，新陳代謝越慢，呼吸越慢，有機物消耗越少。 答案：A,4表1所示為幾種不同生物體中水分的含量；表2所示為人體中幾種不同器官或組織中水分的含量。 表1,表2,從表中的數(shù)據(jù)分析，下列說法錯誤的是( ) A構(gòu)成生物體的成分中水的含量最多 B生物體的含水量與生物的生活環(huán)境密切相關(guān) C代謝旺盛的組織器官含水量較高 D組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)差異與水的存在形式無關(guān),答案：D,解析：在生物體構(gòu)成中，含水量一般會達到6095%，為各種成分中最多的，一般來說，水的含量是水生生物大于陸生生物，水母含水量可達97%，同種生物，不同生長階段含水量不同，幼兒身體含水量遠高于成年人，幼嫩植物組織器官比老熟部分含水量更多。生物體中自由水比例越高，代謝活動越活躍。,5下列植物細胞中結(jié)合水的相對含量最大的是( ) A休眠的蠶豆子葉細胞 B玉米的胚乳細胞 C洋蔥根尖分生區(qū)的細胞 D成熟柑橘的果肉細胞 解析：自由水相對較多新陳代謝旺盛，結(jié)合水相對較多新陳代謝弱，休眠的種子新陳代謝很弱，所以結(jié)合水相對含量大。 答案：A,二、非選擇題 6有機化合物中具有不同的化學基團，它們對水的親和力不同。易與水結(jié)合的基團稱為親水基團(如NH2、COOH、OH)，具有大量親水基團的一些蛋白質(zhì)、淀粉等分子易溶于水；難與水結(jié)合的基團稱為疏水基團，如脂類分子中的碳氫鏈。脂質(zhì)分子往往有很長的碳氫鏈，難溶于水而聚集在一起。請回答：,(1)等量親水性不同的兩種物質(zhì)分散在甲、乙兩個含有等量水的容器中，如下圖所示。容器的自由水量甲比乙_。,少,(2)相同質(zhì)量的花生種子(含油脂多)和大豆種子(含蛋白質(zhì)多)，當它們含水量相同時，自由水含量較多的是_種子。 (3)以占種子干重的百分比計算，種子