資源簡介

2.2細胞中的無機物學案
【預習新知】
（一）細胞中的水
1．水的含量
在構成細胞的各種化合物中，水的含量最多，一般為85%～90%。
(1)不同的生物體內水的含量差別 。例如，生物體的含水量一般為60%～95%，而生活在海洋中的水母的身體里水的含量約為97%。
(2)同一生物體不同的生長發育階段水的含量 。幼兒時期＞成年時期；幼嫩部分＞成熟部分。
(3)同一生物不同器官水的含量也 ，如心肌含水79%，血液含水82%。
2. 水的含量與代謝強度和抗逆性的關系
（1）一般情況下，代謝活躍時，生物體含水量在70%以上。含水量降低，生命活動不活躍或進入休眠。
(2)當自由水比例 時，生物體代謝活躍，生長迅速，如干種子內所含的主要是結合水，干種子只有吸足水分——獲得大量自由水，才能進行旺盛的生命活動。
(3)當自由水向結合水轉化較多時，代謝強度就會 ，抗寒、抗熱、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有較強抗旱能力，其生理原因之一就是結合水含量較高。
3．水的存在形式
形式 自由水 結合水
定義 細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動 與細胞內的其它物質相結合的水
含量 約占細胞內全部水分的95.5% 約占細胞內全部水分的4.5%
特點 流動性強、易蒸發、加壓可分離，可參與物質代謝 不流動、不蒸發、不能分離，與其他物質結合
功能 ①細胞內良好的溶劑 ②參與生化反應 ③為細胞提供液體環境 ④運送營養物質和代謝廢物 是細胞結構的重要組成成分
聯系 自由水和結合水在一定條件下可相互轉化
（二）細胞中的無機鹽
存在形式：細胞中大多數無機鹽以 的形式存在。占細胞鮮重的
功能：
維持細胞和生物體的 ，如哺乳動物的血液中若鈣離子含量太低，會出現 ；
無機鹽是細胞中某些 的組成成分；人缺鐵會導致 ；植物缺鎂會影響
生物體內的無機鹽離子必須保持一定量，這對維持細胞的 非常重要。
無機鹽的存在形式及實例
存在形式 實例
大多數以離子形式存在 含量較多的陽離子有 等 陰離子有 等
少數與其他化合物結合 Fe是構成血紅素的元素，Mg是構成葉綠素的元素等
無機鹽的生理作用
元素 生理作用 缺乏引起的疾病或癥狀 過量引起的疾病或癥狀
Fe 血紅素、含鐵酶類的成分等 缺鐵性貧血等 鐵中毒等
Ca 促進牙齒和骨骼生長，凝血作用，調節神經肌肉的敏感性等 骨質疏松，抽搐等 結石、肌無力等
P 構成骨骼、牙齒的重要元素等 骨骼發育不良等 骨質疏松等
Na 體液的主要組成成分，調節體液滲透壓等 肌肉無力、酸痛 血壓升高等
K 維持神經肌肉功能正常，調節體液滲透壓等 心率異常等 心動過緩，心搏驟停
I 甲狀腺激素的組成成分等 甲狀腺腫大，呆小癥等 甲亢
Mg 構成葉綠素的元素等 葉綠素合成受阻，影響植物光合作用等
Zn 是若干跟消化有關的酶的結構中心等 侏儒癥，食欲減退等 腹瀉，貧血等
F 維持骨骼的結構，防止齲齒等 齲齒 氟斑牙等
B 促進花粉的萌發和花粉管的伸長 油菜缺B時“花而不實”
【鞏固訓練】
1.磷對維持植物細胞的生命活動有重要作用，下列敘述正確的是( )
A.含磷的無機鹽在植物細胞中主要以化合物形式存在
B.植物葉片中結合水減少會導致磷的運輸效率下降
C.將植物種子烘干后剩余的成分主要是無機鹽
D.植物從外界吸收的磷酸鹽可用于細胞內合成核酸
2.鈣是維持人體正常生理功能所必需的礦物質，而鈣爾奇是一種常見的補鈣劑，其主要成分為碳酸鈣。下列敘述的正確是( )
A.鈣在人體內僅以離子形式存在
B.鈣的主要功能是為人體提供能量和維持生命活動
C.鈣爾奇可以有效緩解由鈣缺乏引起的肌肉抽搐癥狀
D.同時服用維生素D和鈣爾奇會降低人體對鈣的吸收效率
3.科學施肥是農作物增產的途徑之一。下列相關敘述正確的是( )
A.氮肥中的N元素可參與構成蛋白質，主要存在于蛋白質的游離氨基中
B.磷肥中的Р元素可參與核酸、磷脂、NADPH等物質的形成
C.復合肥中各種礦質元素比例適中，各種農作物都可以大量使用
D.肥料中還應合理添加參與葉綠素形成的Mg等微量元素
4.為避免冬季氣溫降低引起結冰而自身受損，北方冬小麥細胞內的( )
A.自由水比例不變 B.自由水比例減少 C.結合水比例不變 D.結合水比例減少
5.下列關于生物體內水和無機鹽的敘述，不正確的是( )
A. 體內參與運輸營養物質和代謝廢物的水是自由水
B. PO43-是組成磷脂、RNA和葉綠素的必需成分
C. 生物體內的某些無機鹽離子對維持細胞的酸堿平衡非常重要
D. 自由水與結合水的比例隨細胞代謝的強弱而變化
6.下列關于無機鹽的敘述，錯誤的是( )
A.Mg是構成葉綠素的元素之一
B.缺鐵性貧血的原因是體內缺乏Fe2+
C.細胞中的無機鹽大多數以化合物形式存在
D.若血液中Ca2+的含量太低，哺乳動物會出現抽搐等癥狀
7.水是生命活動不可缺少的重要物質。下列關于細胞中水的敘述，錯誤的是( )
A.一般而言，水是活細胞中含量最多的化合物
B.自由水和結合水都是細胞中的良好溶劑
C.活細胞中結合水含量少于自由水
D.曬干的種子中自由水含量減少，其代謝速率降低
8.Ca2+和Na+在人體生命活動中是必不可少的。下列敘述錯誤的是( )
A.血液中的Ca2+含量過高，容易導致肌肉抽搐
B.細胞中均有以無機離子形式存在的Ca2+和Na+
C.適當補充維生素D能促進腸道對鈣的吸收
D.人體缺乏Na+會導致肌肉的興奮性降低
9.水是生命之源，沒有水就沒有生命。下列關于細胞中水的敘述，正確的是( )
A.自由水能成為細胞內良好的溶劑是因為水是非極性分子
B.洋蔥根尖細胞中能合成水的細胞器有線粒體、核糖體和葉綠體等
C.細胞內的各種營養物質都只能依靠水來完成運輸
D.結合水主要與蛋白質、多糖等物質結合，無流動性和溶解性
10.某地區曬干的小麥種子的含水量約為14%，此時活細胞內水分( )
A.全部為自由水 B.全部為結合水
C.主要為自由水 D.主要為結合水
參考答案
1.答案：D
解析：含磷的無機鹽在植物細胞中主要以離子形式存在，A錯誤；細胞內自由水所占的比例越大，細胞代謝越旺盛，因此植物葉片中自由水減少會導致磷的運輸效率下降，B錯誤;將植物種子烘干，導致其失去了大量水分，剩余的主要成分是有機物，無機鹽僅占一小部分，C錯誤；植物吸收外界元素可用于自身物質的合成，核酸由C、H、O、N、P組成，因此植物從外界吸收的磷酸鹽可用于細胞內合成核酸，D正確。
2.答案：C
解析：A、鈣在人體內可以以離子形式存在，也可以以化合物的形式存在，如構成骨骼和牙齒，A錯誤;
B、鈣不為人體提供能量，可構成化合物、參與維持細胞生命活動，B錯誤;
C、血液中鈣離子減少可導致肌肉抽搐癥狀，鈣爾奇可以有效緩解由鈣缺乏引起的肌肉抽搐癥狀，C正確;
D、維生素D可促進人體對鈣和磷的吸收，同時服用維生素D和鈣爾奇會增加人體對鈣的吸收效率，D錯誤。
3.答案：B
解析：A、蛋白質中的N主要在-NH-CO-結構中，A錯誤；B、磷肥中含有P元素，P元素是生物膜組成中磷脂的組成成分；核酸中含有也有P元素；NADPH是還原型輔酶Ⅱ，含有P元素，B正確；C、肥料要合理使用，大量使用會造成植物細胞失水，出現植物燒苗現象，C錯誤；D、鎂是大量元素，D錯誤。故選B。
4.答案：B
解析：自由水比例小，結冰機率才會減少，受損率才會降低
5.答案：B
解析：
6.答案：C
7.答案：B
解析：A、一般而言，水在細胞中含量是60%-95%，水是活細胞中含量最多的化合物，A正確；B、自由水是細胞內良好的溶劑；結合水是細胞結構的組成部分，不是良好溶劑，B錯誤；C、結合水約占細胞內水分的4.5%，活細胞中結合水含量少于自由水，C正確；D、自由水是細胞內良好的溶劑、參與化學反應、形成液體環境、運輸營養物質和代謝廢物，曬干的種子中自由水含量減少，其代謝速率降低，D正確。故選B。
8.答案：A
解析：血液中的Ca2+含量過低，容易導致肌肉抽搐，A項錯誤。
9.答案：D
解析：A、水是極性分子，自由水是細胞內良好的溶劑，A錯誤；
B、洋蔥根尖細胞中無葉綠體，B錯誤；
C、細胞內的營養物質不都依靠水來運輸，例如葡萄糖進出細胞依靠載體蛋白轉運，蛋白質也具有運輸營養物質的作用；氧氣微溶于水，在細胞中不能靠水來運輸，C錯誤；
D、結合水是細胞結構的重要組成部分，細胞內結合水的存在形式主要是水與蛋白質、多糖等物質結合，這樣水就失去流動性和溶解性，D正確。
故選D。
10.答案： 答案：D
解析：細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動，叫自由水；少部分水與細胞內的其他物質相結合，叫結合水。種子在曬干過程中，主要失去的是自由水，ABC錯誤，D正確。
故選D。

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