資源簡介

2.2 細胞中的無機物學案
【學習目標】
1．結合具體實例及水分子結構的分析，明確水在細胞中的存在形式及作用。
2．結合具體實例分析、總結無機鹽在細胞中的存在形式及主要作用。
3．通過對水和無機鹽的學習，認識到物質具有特性，初步形成生命的物質性及結構與功能相適應的觀念
【學習重難點】
1．說出水在細胞中的存在形式及作用
2．說出無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用
【預習新知】
（一）細胞中的水
1．含量特點
(1)含量最多。
(2)含水量與生物種類與發育階段的關系：
2．水的存在形式及主要作用
存在形式 自由水 結合水
概念 細胞中以游離的形式存在的水 細胞中與其他物質相結合的水
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%
功能 ①細胞內的良好溶劑 ②參與細胞內的生物化學反應 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
（二）細胞中的無機鹽
1.存在形式和含量:
(1)存在形式:大多數以離子的形式存在。
(2)含量:無機鹽是細胞中含量很少的無機物。
2.無機鹽的功能:(連線)
小麥種子燒盡后的灰白色灰燼,就是小麥種子里的無機鹽。
某同學學習細胞中的無機物后,總結出以下結論:
①對于生命活動來說,自由水比結合水重要。
②細胞內結合水與自由水的比值,種子萌發時比休眠時低。
③細胞中的無機鹽全部以離子的形式存在。
④缺鐵性貧血是因為體內缺乏鐵,血紅素不能合成。
⑤曬干種子,細胞中自由水減少,種子失去活性。
你的判斷:正確的結論有②④。
【鞏固訓練】
1.下列關于生物體內無機鹽的相關敘述，錯誤的是( )
A.細胞中的無機鹽主要以離子形式存在
B.Mg是葉綠素的組成元素
C.人體血液中Ca2+濃度太低會出現肌無力癥狀
D.在探究小麥生長發育是否需要Ca2+的實驗中須設置對照實驗
2.萌發的種子，細胞內代謝活動旺盛；干燥的種子，細胞內代謝活動緩慢。這說明( )
A.水是細胞代謝活動的產物 B.自由水是細胞代謝活動的必要條件
C.水是構成細胞的主要成分 D.以上三項都正確
3.水是“生命之源”。下列有關水的敘述正確的是( )
A.有氧呼吸過程中產生的[H]在線粒體基質中氧化生成水
B.給作物施肥的同時往往要澆水的原因之一是礦質元素必須溶解在水中才能被吸收
C.患急性腸炎的患者脫水時，常見的治療方法是及時補充純水
D.種子收獲后曬干的目的是降低結合水的比例使種子細胞代謝水平降低，便于儲存
4.農業諺語“水是莊稼血，肥是莊稼糧”、“缺鎂后期株葉黃，老葉脈間變褐亡”等，說明水和無機鹽在農作物的生長發育中有著重要作用。下列有關水和無機鹽的敘述，錯誤的是( )
A.許多營養物質需要溶解在水中才能被植物根系吸收
B.自由水和結合水的比例變化有利于植物適應不同的環境
C.鎂是構成葉綠素的元素之一，所以缺鎂會導致葉片變黃
D.鎂屬于微量元素，對于植物體的生長也非常重要
5.醫用生理鹽水是由水和無機鹽組成，其成分為質量分數為0.9%的氯化鈉溶液，有利于維持人體細胞的滲透壓。下列有關生物體內的水和無機鹽的敘述，正確的是( )
A.細胞中結合水與自由水的比值越大，代謝越旺盛
B.水是細胞內的良好溶劑，細胞內的大部分水可以自由流動
C.溶液中和細胞中的Na+、Cl-等無機鹽均是以離子形式存在
D.Mg2+參與構成各種光合色素，血液中缺少Ca2+會骨質疏松
6.“濃霜打白菜，霜威空自嚴。不見菜身死，翻教菜心甜”是一首描寫白菜的詩。研究表明，“霜打”后白菜細胞的細胞液濃度升高，凝固點降低。下列關于此現象敘述，正確的是( )
A.該現象說明白菜不適應低溫環境
B.細胞內的結合水減少，抗寒能力增強
C.細胞內的自由水增多，細胞代謝旺盛
D.多糖的水解，使細胞液的濃度升高
7.關于如圖中曲線Ⅰ、Ⅱ的敘述，正確的是( )
A.在種子成熟過程中，Ⅱ可表示自由水變化，Ⅰ表示干重變化
B.在人體生命活動中，如果Ⅱ表示紅細胞運氧量，那么Ⅰ可表示細胞內某種含鐵元素的大分子化合物的變化
C.對越冬植物來說，Ⅰ表示越冬前細胞內液濃度變化，Ⅱ可表示抗凍能力變化
D.對于鱷魚來說，如果Ⅱ表示外界溫度從高到低變化，那么Ⅰ可表示其耗氧量變化
8.下列關于農業諺語體現的生物學原理，描述錯誤的是( )
A.肥多不澆燒壞苗，糞大水勤長得好——施肥同時要合理澆水，避免植物過度失水
B.麥種深，谷種淺，蕎麥芝麻蓋半臉——不同的種子萌發需要不同的光照條件
C.耕地深一寸，頂上一層糞——深耕松土促進有氧呼吸，利于根部吸收無機鹽
D.人黃有病，苗黃缺肥——缺（含氮、鎂的）肥導致葉片變黃
9.2022年3月22日是第三十屆“世界水日”，3月22一28日是第三十五屆“中國水周”。下列關于水的敘述不正確的是( )
A.在探索外星空間是否存在生命的過程中，科學家始終把尋找水作為關鍵的一環，這是因為一切生命活動都離不開水
B.冬季植物體內結合水與自由水的比值降低，抗寒能力提高
C.水溫的升高，要破壞水分子間的氫鍵
D.水在生物體內的化學反應中可充當反應物
10.下列關于俗語或者生活現象的理解合理的是( )
A.種地不上糞，一年白費勁——糞便中的有機物能被植物體直接吸收利用
B.收多收少在于肥——肥料中的無機鹽可以為植物生長發育提供能量
C.豆麥輪流種，十年九不空——寄生在豆科植物的根瘤菌能給土壤帶來氮肥
D.犁地深一寸，等于上層糞——犁地松土促進根部對無機鹽的吸收
參考答案
1.答案：C
解析：A、細胞中的無機鹽的主要存在形式是離子，少數以化合物的形式存在，A正確；
B、葉綠素的元素組成是C、H、O、N、Mg，故Mg是葉綠素的組成成分，B正確；
C、人體血液中Ca2+濃度太低會出現抽搐癥狀，濃度過高會肌無力，C錯誤；
D、在探究小麥生長發育是否需要Ca2+的實驗中須設置對照實驗：對照組是完全培養液，實驗組是只缺鈣的完全培養液，D正確。
故選C。
2.答案：B
解析：萌發的種子中自由水含量高，干燥的種子中自由水含量低，由題意知，萌發的種子，細胞內代謝活動旺盛；干燥的種子，細胞內代謝緩慢，這說明自由水含量與細胞代謝活動密切相關。即B正確，ACD錯誤。
3.答案：B
解析：有氧呼吸過程中，第一和第二階段產生的[H]可在線粒體內膜上氧化生成水，A錯誤；礦質元素必須溶解在水中才能被植物體吸收，所以給作物施肥的同時往往要澆水，B正確；患急性腸炎的患者脫水時會丟失大量的水分和無機鹽，所以需要及時補充水分，同時也需要補充體內丟失的無機鹽，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法，C錯誤；種子收獲后曬干，目的是降低自由水的比例使種子細胞代謝水平降低，便于儲存，D錯誤。
4.答案：D
解析：A、植物的生長所需要的營養物質主要是水、無機鹽和有機物等，其中無機鹽只有溶解在水中，才能被植物體吸收，并運輸到植物體的各個器官，A正確;
B、自由水與結合水比值越高，細胞代謝越旺盛，抗逆性越差，反之亦然，自由水和結合水的比例變化有利于植物適應不同的環境，B正確;
C、鎂是葉綠素的組成成分，植物細胞缺鎂會影響葉綠素的合成從而導致葉片發黃，C正確;
D、鎂屬于大量元素，它在植物體內發揮著重要的生理功能，對植物的生長和發育具有顯著的影響，D錯誤。
5.答案：B
解析：
6.答案：D
解析：A、“霜打”后白菜細胞的細胞液濃度升高，冰點降低，抗寒抗凍能力增強，這是白菜對低溫環境的一種適應，A錯誤；
B、低溫來臨，自由水轉化為結合水，細胞內的結合水增多，增強其抗寒能力，B錯誤；
C、低溫來臨，自由水轉化為結合水，細胞內的自由水減少，細胞代謝減慢，C錯誤；
D、低溫來臨，細胞質、細胞液中的多糖降解為單糖以提高細胞液濃度，冰點降低，提高抗寒抗凍能力，D正確。
故選D。
7.答案：A
解析：A.在種子成熟過程中，自由水減少，干重增加，故II可表示自由水含量變化，1表示干重變化，A正確；
B.在人體生命活動中，紅細胞內某種含鐵元素的大分子化合物為血紅蛋白，含量多，運氧的功能增強，B錯誤；
C.對越冬植物來說，細胞液濃度增加，抗凍能力增加，C錯誤；
D.青蛙為變溫動物，溫度降低，耗氧量降低，D錯誤。
故選：A。
8.答案：B
解析：A、肥多不澆燒壞苗，糞大水勤長的好，這說明施肥同時要合理澆水，避免土壤溶液濃度較高，使植物過度失水，A正確； B、麥種深，谷種淺，蕎麥芝麻蓋半臉，土層深度不同，含氧量也不同，這說明種子萌發與氧氣的含量有關，種子萌發需要有機物氧化分解提供能量，而不是需要不同的光照條件，B錯誤； C、深耕一寸頂車糞，說明深耕能夠增加土壤中的含氧量，從而有利于增加根部細胞有氧呼吸，為根部吸收礦質元素提供能量來源，進而促進根部對礦質元素的吸收，C正確； D、葉綠素的組成元素是C、H、O、N、Mg，缺少含氮、鎂的肥料會導致葉綠素的合成受阻，從而導致葉片變黃，D正確。
故選：B。
9.答案：B
解析：A、生物體的絕大多數生化反應必須在水中進行，生命活動離不開水，故在探索外星空間是否存在生命的過程中，科學家始終把尋找水作為關鍵的一環，A正確;B、冬季植物體內結合水與自由水的比值升高，抗寒能力提高，B錯誤;C、水溫的升高，要破壞水分子間的氫鍵，因而需要能量，C正確;D、水在生物體內的化學反應中可充當反應物，即參與細胞中的某些化學反應，如自由水在光合作用和呼吸作用中可充當反應物，也可以充當生成物，D正確。
10.答案：D
解析：A、植物是生產者，不能從外界獲取有機物，A錯誤；B、植物的生長需要多種無機鹽，無機鹽必須溶解在水中植物才能吸收利用，不同的無機鹽功能不同，但是無機鹽不提供能量，B錯誤；C、根瘤菌能固氮，與大豆是共生關系C錯誤；D、根細胞吸收無機鹽的方式是主動運輸，需要載體并消耗能量，所以中耕松土，有利于植物的根系進行有氧呼，從而促進其吸收土壤中的礦質元素，D正確。

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