资源简介

2.2细胞中的无机物
学习任务单
学习目标
1. 以已有的生物学知识为基础通过自主阅读、问题讨论、归纳总结，说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中的重要作用。 2. 以自身的生活经验为情境，通过自主阅读，举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用 3. 通过问题分析、归纳总结认同饮食均衡，营养适度的健康生活方式；养成自觉保护、合理利用水资源的社会责任。
课前学习任务
1.搭建水分子球棍模型 2.查阅化学教科书中关于氢原子、氧原子结构的介绍
课上学习任务
一、自主阅读教材20-21页，完成 【学习任务一】勾画水的作用。 【学习任务二】在书上空白处，比较自由水、结合水的定义、作用 二、自主阅读教材21-22页，完成 【学习任务三】举例说明无机盐的主要作用
练习与应用
一、概念检测
1. 下列关于植物体内水分的叙述，错误的是 （ ）
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
2. 关于水和无机盐的叙述，不正确的是 （ ）
A．极性分子易溶于水，水是细胞内良好的溶剂
B．维持血浆的正常浓度、酸碱平衡等需要大量的无机盐离子
C．无机盐在生物体内含量不高，多数以离子形式存在
D．生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为溶剂的液体环境中
3. 关于生物体内所含无机盐的叙述，错误的是 （ ）
A．叶绿素含有镁元素 B．血红蛋白含有铁元素
C．细胞内无机盐主要以难溶性化合物的形式存在
D．大量出汗后，可以喝淡盐水
4. 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列叙述错误的是（ ）
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．和糖类一样，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
二、拓展运用（任选两题完成，并与其他同学交流探讨）
1. 某农科所对冬小麦抗寒生理性状展开基因定位研究，为抗寒育种提供理论依据。下图是培育的某冬小麦品种在不同时期
的含水量、自由水量、结合水量和呼吸速率
随时间的变化情况。
请据图完成下列问题：
（1） 在9—12月间，随着气温和土壤
温度的不断下降，冬小麦根系的吸水量____，
组织的含水量 _______，自由水与含水量的
比值不断______。
（2） 大约从 10 月中旬开始，冬小麦
的呼吸速率_______，细胞消耗的糖分少，有利于糖分积累，这样就提高了小麦细胞中 ______ 的浓度。
（3） 冬小麦的上述一系列适应性生理变化对于其顺利越冬起到了哪些作用？
2. 地球表面大部分被液态水覆盖，美丽的水圈成为生命诞生的“摇篮”。水赋予了细胞许多重要特性，几乎所有生物的生命活动都离不开水。
（1） 与其他常见的液体相比，吸收或放出同样的能量，水的温度变化几乎是最小的，从这一角度分析，细胞“持有”足量的水对其生命活动有何重要意义？
（2） “热胀冷缩”是物体的基本性质，但是水在低于3.98℃逐渐结冰的过程中，体积会变大、密度会变小。水的这种特性对于水生生物的生存有何益处？
（3） 探索太空，人类的终极梦想之一就是寻找到地外生命，而寻找液态水则是最关键的一步。持这种观点的理由是什么？
拓展阅读
1. 极性分子与溶解性
水分子结构呈V形(化学选择性必修三)，且氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力，因此，水分子的负电荷中心偏向氧。
对于水分子而言，正电荷中心和负电荷中心不相重合，这样的分子称为极性分子。不同的极性分子能通过电荷吸引而结合，因此，极性分子易溶于极性分子。
2. 结合水
(
糖分子
) (
[
Cu(
H
2
O
)
4
]
2+
)我们已经知道，在细胞内，易溶于水的物质，往往通过氢键等与若干个水分子结合，而形成水合分子(或水合离子)；同时，细胞内许多生物大分子(如核酸、蛋白质、多糖等)具有亲水的基团，它们也能与水分子形成氢键，从而结合若干水分子。
这些被结合的水分子，不易蒸发和结冰，失去了流动性和溶解性，称为结合水。结合水是细胞结构的重要组分，也是形成和维持生物大分子三维结构的必要因素。相应地，细胞内大部分水以游离的形式存在，可以自由流动，称为自由水。
自由水和结合水可以相互转化。
3. 无机盐的作用
所有细胞中都含有无机盐。无机盐在细胞中主要以离子的形式存在，含量很少，占1%~1.5%，但具有非常重要的作用。例如， Fe 是血红蛋白的组成部分， Mg 参与构成叶绿素；甲状腺激素的合成离不开I -，植物生长素的合成需要 Zn ; 神经冲动的传导需要Na 和 K ; 细胞分裂、血液凝固和肌肉收缩均需要Ca ； 体液的酸碱平衡则需要 HCO3 等。
无机盐不仅参与构成许多化合物，还参与维持细胞的形态和功能、维持细胞的渗透压和酸碱平衡等重要的生命活动。可见，无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。

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