人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第2节 细胞中的无机物优质ppt课件
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人教版高中生物必修一
2.2 细胞中的无机物
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讨论1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用?2.表中哪些成分属于无机盐?为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐?无机盐在细胞的生活中起什么作用?
一、细胞中的水
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1.生物体的含水量 (1)不同种类的生物体中,水的含量差别很大。(2)同种生物不同的生长发育期,含水量也不同。(3)同一生物体内,不同器官、组织的含水量也不同。2.水在细胞内的存在形式和功能 如右图所示。
一、细胞中的水
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例 1 难度★★★ 典型★★☆ 下表分别是不同生物体及人体组织、器官的含水量。对表中数据进行分析可得出的结论是( )
【解析】从表中数据可以看出:构成生物体的各种成分中水的含量最多(>60%),①正确。生物体的含水量与生物的生活环境密切相关,②正确。人体不同组织、器官的含水量存在差异,其与代谢强度相关,③正确。细胞中两种形式的水的相对含量不同,会影响组织、器官的形态结构特点,④正确。【答案】A
①一般构成生物体的成分中水的含量最多 ②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关 ③代谢旺盛的组织、器官含水量较多 ④组织、器官的形态结构差异与水的存在形式相关A. ①②③④ B. ①②③ C. ①② D. ①
一、细胞中的水
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1. 下列关于生物体内水的描述,错误的是 ( ) A. 幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时,代谢越旺盛B. 自由水是良好的溶剂,也为细胞内的生物化学反应提供了液体环境C. 心肌坚韧而血液呈液态,但两者含水量相差无几,原因是心肌细胞内结合水比自由水多D. 结合水是组成细胞结构的一部分,约占细胞内全部水分的4.5%
【解析】心肌坚韧而血液呈液态,但两者含水量相差无几,原因是与血液相比,心肌细胞结合水与自由水的比值较大,C 项错误。 【答案】C
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一、细胞中的水
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2.[2020·济南一中月考改编][不定项选择]收获的粮食要先晾晒,使含水量降到行业标准规定的值以下,再入库储藏,这样可以减少或避免霉烂的发生,延长储藏时间。其理由成立的是 ( )A. 水是细胞内大量生物化学反应的反应物B. 水为细胞内的生物化学反应提供了液体环境C. 结合水是细胞结构的重要组成成分D. 水是细胞内良好的溶剂,可以运输养料和废物
【解析】由于水既能为细胞内的生物化学反应提供液体环境,也可以参与细胞内的许多生物化学反应,且水是细胞内良好的溶剂,可以运输养料和废物。因此,降低粮食的含水量,可降低细胞的代谢作用,减少有机物的消耗和水分的产生,抑制微生物的繁殖,进而减少或避免霉烂的发生,延长储藏时间,A、B、D 项正确;结合水是细胞结构的重要组成成分,晒干粮食的过程中不会丢失结合水,C 项错误。【答案】ABD
一、细胞中的水
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3.[2020·江西临川一中高一期末] 下列有关水对生命活动影响的叙述,不正确的是 ( ) ①越冬的植物体内自由水和结合水的比值下降,有利于抵抗不利的环境条件 ②晒干的小麦种子中的水分全部为结合水 ③植物幼嫩部位中自由水含量较衰老部位高 ④正在萌发的种子中自由水与结合水的比值下降A. ①④ B. ①③ C. ③④ D.②④
【解析】晒干的小麦种子中的水分大部分为结合水,少部分为自由水,②错误;正在萌发的种子代谢旺盛,自由水与结合水的比值升高,④错误。【答案】D
一、细胞中的水
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4. 表一表示几种不同生物体中水分的含量;表二表示人体中不同器官或组织中水分的含量。分析表中的数据,试判断下列说法错误的是 ( ) A. 生物体的含水量与生物的生活环境密切相关B. 构成生物体的成分中水的含量最多C. 组织或器官的形态结构差异与水的存在形式有关D. 代谢旺盛的组织或器官含水量较低
【解析】分析表二可知,骨骼肌、心脏、血液和脑的新陈代谢旺盛,含水量较高,D 项错误。【答案】D
二、细胞中的无机盐
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1.含量 细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1% ~ 1.5%。2.存在形式 (1)游离存在:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等,阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等。(2)构成化合物:少数无机盐与某些化合物相结合,如CaCO3 是动物骨骼和牙齿的主要成分。
二、细胞中的无机盐
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3.功能 (1)细胞的重要组成成分。Ca 是骨骼和牙齿的重要成分, Fe 是血红蛋白的主要成分,Mg 是构成叶绿素的重要成分, I 是甲状腺激素的组成成分。
二、细胞中的无机盐
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(2)维持生物体的正常生命活动。哺乳动物血液中钙离子含量低会出现抽搐等症状,血钙过高会引起肌无力。(3)维持酸碱平衡。H2CO3 和NaHCO3 是维持体内酸碱平衡的一对缓冲物质。(4)调节渗透压,维持细胞正常的形态。生物体内的Na+、Cl-、K+ 等对维持细胞的形态具有重要作用。
二、细胞中的无机盐
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例 2 难度★★☆ 典型★★★ 科学工作者研究了Ca2+ 和B 对某种植物花粉管萌发和花粉管生长的影响,结果如下图所示,下列说法合理的是( ) A. 一定浓度范围内,Ca2+ 对花粉管生长几乎无影响B. 一定浓度范围内,B 对花粉管萌发几乎无影响C. Ca2+ 和B 分别促进花粉管的生长和萌发D. Ca2+ 和B 分别影响花粉管的生长和萌发
【解析】在一定范围内,随Ca2+ 浓度增大,花粉管生长速率增加,超过一定浓度,随Ca2+ 浓度增加,花粉管生长速率降低。在一定范围内,随B 浓度增加,花粉管萌发率增大,超过一定浓度,随B 浓度增加,花粉管萌发率降低。【答案】D
二、细胞中的无机盐
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[2020·安徽阜阳三中高一调研]下图是一种叶绿素分子(左)和血红素分子(右)的局部结构简图,下列说法不正确的是 ( )A. 合成叶绿素和血红素分别需要镁和铁B. 镁是叶绿素的组成成分之一,缺少镁影响光合作用C. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在D. 缺铁性贫血是因为体内缺少铁,血红素合成受到影响,影响氧气的运输
【解析】镁是叶绿素的重要成分,铁是血红素的重要成分,A 项正确;镁是叶绿素的组成成分之一,缺少镁会导致叶绿素合成不足,影响光合作用,B 项正确;细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在,C 项错误;缺铁性贫血是因为体内缺少铁,血红素合成受到影响,影响氧气的运输,D 项正确。【答案】C
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二、细胞中的无机盐
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2. [ 2020·济南一中月考]苹果含有微量元素锌,而锌是构成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺锌就会导致大脑发育不良,因此苹果又称为“记忆之果”。这说明无机盐离子 ( )A. 对维持酸碱平衡有重要作用B. 对维持生物体的生命活动有重要作用C. 对调节细胞内的渗透压有重要作用D. 对维持细胞形态有重要作用
【解析】由题意知,锌是构成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺锌就会导致大脑发育不良,这说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用,B 项正确,A、C、D 项错误。【答案】B
二、细胞中的无机盐
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3.下列关于细胞中无机盐的叙述,正确的是 ( ) A. 人大量出汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡失调,这时应多喝淡盐水B. 无机盐都是以离子形式存在于细胞中的C. 人体缺铁时会患贫血,这说明无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要D. 无机盐在细胞中含量很少,所含元素都属于微量元素
【解析】人大量出汗会排出过多的无机盐,为调节体内的水盐平衡,既要补充水,也要补充无机盐,因此应多喝淡盐水,A 项正确;无机盐大多数以离子形式存在于细胞中,少部分以化合物的形式存在,B 项错误;人体缺铁时会患贫血, 说明无机盐具有维持生物体的正常生命活动的作用,C 项错误;无机盐不都是由微量元素组成的,如钙元素、镁元素都是大量元素,D 项错误。【答案】A
二、细胞中的无机盐
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4.下列说法正确的是 ( ) ①有些无机盐可以调节血浆的pH ②若哺乳动物血液中Ca2+ 的含量过低,则会发生抽搐 ③ Mg2+ 对于植物的光合作用至关重要 ④ Fe2+ 是人体内运输O2 不可缺少的物质A. ①② B. ②③④ C. ①③ D. ①②③④
【解析】血浆中含有的某些无机盐可以调节血浆的pH,① 正确;哺乳动物血液中Ca2+ 的含量过低会引起肌肉抽搐, Ca2+ 的含量过高会导致肌无力,②正确;Mg2+ 是叶绿素的重要组成成分,对植物的光合作用有重要影响,③正确;Fe2+ 是血红蛋白的重要组成成分,血红蛋白是人体内O2 运输不可缺少的物质,④正确。【答案】D
二、细胞中的无机盐
5.有些无机盐在生物体内起着重要作用,是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,如铁元素是合成人体血红蛋白不可缺少的成分,人体缺铁可引起贫血。食物中的铁一般是有机铁,人体只能吸收利用其中的10% 左右,铁锅中却含有容易被人体吸收利用的无机铁,用铁锅烧菜,对预防缺铁性贫血大有好处。钙在人体内的总量达1 200 ~ 1 400 g,其中99% 存在于骨骼和牙齿中,一旦钙在血浆中的浓度明显下降,神经—肌肉兴奋性会大大增加,出现抽搐;相反,血钙过高会引起肌无力。根据以上资料回答: (1)贫血患者血液运输 的能力低。一般的贫血患者除要补充铁以外,还应多吃一些含 丰富的食物。 (2)人体中含钙最多的是 ( ) A. 肌肉组织 B. 骨组织 C. 上皮组织 D. 神经组织
二、细胞中的无机盐
(3)人在长跑后,因流汗过多常出现抽搐现象,这是因为身体中( )含量太低 A. K+ B. Na+ C. Ca2+ D. Mg2+ (4)由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内有哪些重要作用? 。
【解析】血浆中含有的某些无机盐可以调节血浆的pH,① 正确;哺乳动物血液中Ca2+ 的含量过低会引起肌肉抽搐, Ca2+ 的含量过高会导致肌无力,②正确;Mg2+ 是叶绿素的重要组成成分,对植物的光合作用有重要影响,③正确;Fe2+ 是血红蛋白的重要组成成分,血红蛋白是人体内O2 运输不可缺少的物质,④正确。【答案】(1)O2 蛋白质 (2)B (3)C (4)是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分,对维持生物体的生命活动有重要作用
※生物体的含水量与生命活动的关系
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1.验证自由水和结合水的存在形式和功能的实例 (1)鲜种子放在阳光下晾晒,质量减少是因为自由水散失。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发,说明失去自由水的种子仍保持其生理活性。干种子不浸泡则不能萌发,说明自由水越少,代谢越缓慢。(3)将干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上会出现水珠,失去的是种子内的结合水。失去结合水的种子浸泡后不能萌发,说明失去结合水的细胞失去生理活性。
※生物体的含水量与生命活动的关系
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2.自由水、结合水的含量与代谢和抗逆性的关系 (1)自由水比例上升——代谢旺盛生物体代谢越旺盛,其体内自由水的相对含量越高。例如, 种子萌发时,要先吸收大量的水分,以增加自由水的含量, 并加快代谢速率(2)结合水的比例上升——抗逆性增强,代谢速率减小结合水的相对含量与植物的抗逆性有关。例如,冬季植物吸水量减少,细胞内结合水的相对含量升高,由于结合水不易结冰和蒸腾,从而使植物抗寒性增强。
※生物体的含水量与生命活动的关系
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3.自由水与结合水的相互转化 (1)与温度的关系(2)转化实例烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。水果放入冰箱冷藏时,部分自由水转化为结合水。
※生物体的含水量与生命活动的关系
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例 1 难度★★☆ 典型★★★ 下列关于水的叙述,不正确的是( ) A. 生物种类不同,生物体的含水量不同B. 水在细胞中的存在形式和功能是一成不变的C. 生化反应必须在水中进行,所以任何生物都离不开水D. 同一个体在不同的生长发育期,体内含水量不同
【解析】生物种类不同,生物体的含水量不同。水在细胞内可以发生自由水和结合水的相互转化。生物体的生命活动离不开水,生化反应必须在水中进行。生物体在不同的生长发育期,含水量不同,如人体在幼年时期的含水量较高,随着年龄的增长,水的含量相对降低。【答案】B
※生物体的含水量与生命活动的关系
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一 细胞内水的存在形式和功能
(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以 的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是以 的形式存在。(2)在阶段Ⅱ,种子吸水速率 (填“大于”“小于” 或“等于”)阶段Ⅰ,呼吸速率 (填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。(3)小麦种子成熟过程中,种子中自由水/ 结合水的值 (填“减小”或“增大”),这主要是由 所致。
例 1 [2016·海南高考第26 题改编] 难度★★★ 典型★★☆ 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题:
※生物体的含水量与生命活动的关系
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【读题】根据种子成熟和萌发过程中的生理活动,分析水分含量和存在形式的变化。【思路建立】结合种子成熟和萌发过程中代谢强度的变化, 对代谢强度与水含量的关系进行判断。【解析】(1)风干种子失去了大部分自由水,细胞中的水主要以结合水的形式存在。在吸水(阶段Ⅰ)后,种子中自由水含量大增,并成为主要的存在形式。(2)题图显示,阶段Ⅱ种子的吸水速率小于阶段Ⅰ的,但因自由水含量增加,代谢增强,呼吸速率大于阶段Ⅰ。(3)小麦种子成熟过程中,随着有机物积累,自由水含量逐渐减少,结合水含量逐渐增加,其中的一个主要原因是部分自由水转化为结合水。【答案】(1)结合水 自由水 (2)小于 大于 (3)减小 部分自由水转化为结合水
※生物体的含水量与生命活动的关系
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例 2 [2018·全国Ⅱ卷] 难度★★☆ 典型★★☆ 有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是 ( ) A. 风干种子中有机物的消耗减慢B. 风干种子上微生物不易生长繁殖C. 风干种子中细胞呼吸作用的强度高D. 风干种子中结合水与自由水的比值大
【解析】风干种子细胞中含水量少,细胞呼吸作用强度低, 有机物的消耗慢,A 项正确、C 项错误;风干种子细胞中含水量少,微生物不易在其上生长繁殖,B 项正确;风干种子细胞中自由水的含量相对少,结合水与自由水的比值大,D 项正确。 【答案】C
二、细胞中无机盐的存在形式和功能
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例 3 [2017·海南高考] 难度★★☆ 典型★★☆ 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是( ) A. 蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B. 缺铁会导致哺乳动物血液运输O2 的能力下降C. 和ATP 一样,KH2PO4 也能为生物体提供能量D. 植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
【解析】草酸与食物中的钙结合形成沉淀物,不利于机体对食物中钙的吸收,A 项正确;铁是血红蛋白的组成成分,血红蛋白的主要作用是运输O2,缺铁会导致哺乳动物血液运输O2 的能力下降,B 项正确;无机盐不能为生命活动提供能量, C 项错误;燃烧过程中有机物被分解,剩下来的是无机物, D 项正确。【答案】C
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第二单元 生物体的结构层次
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