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2.2 细胞中的无机物学案
【学习目标】
1．结合具体实例及水分子结构的分析，明确水在细胞中的存在形式及作用。
2．结合具体实例分析、总结无机盐在细胞中的存在形式及主要作用。
3．通过对水和无机盐的学习，认识到物质具有特性，初步形成生命的物质性及结构与功能相适应的观念
【学习重难点】
1．说出水在细胞中的存在形式及作用
2．说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用
【预习新知】
（一）细胞中的水
1．含量特点
(1)含量最多。
(2)含水量与生物种类与发育阶段的关系：
2．水的存在形式及主要作用
存在形式 自由水 结合水
概念 细胞中以游离的形式存在的水 细胞中与其他物质相结合的水
含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5%
功能 ①细胞内的良好溶剂 ②参与细胞内的生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分
（二）细胞中的无机盐
1.存在形式和含量:
(1)存在形式:大多数以离子的形式存在。
(2)含量:无机盐是细胞中含量很少的无机物。
2.无机盐的功能:(连线)
小麦种子烧尽后的灰白色灰烬,就是小麦种子里的无机盐。
某同学学习细胞中的无机物后,总结出以下结论:
①对于生命活动来说,自由水比结合水重要。
②细胞内结合水与自由水的比值,种子萌发时比休眠时低。
③细胞中的无机盐全部以离子的形式存在。
④缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红素不能合成。
⑤晒干种子,细胞中自由水减少,种子失去活性。
你的判断:正确的结论有②④。
【巩固训练】
1.下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误的是( )
A.细胞中的无机盐主要以离子形式存在
B.Mg是叶绿素的组成元素
C.人体血液中Ca2+浓度太低会出现肌无力症状
D.在探究小麦生长发育是否需要Ca2+的实验中须设置对照实验
2.萌发的种子，细胞内代谢活动旺盛；干燥的种子，细胞内代谢活动缓慢。这说明( )
A.水是细胞代谢活动的产物 B.自由水是细胞代谢活动的必要条件
C.水是构成细胞的主要成分 D.以上三项都正确
3.水是“生命之源”。下列有关水的叙述正确的是( )
A.有氧呼吸过程中产生的[H]在线粒体基质中氧化生成水
B.给作物施肥的同时往往要浇水的原因之一是矿质元素必须溶解在水中才能被吸收
C.患急性肠炎的患者脱水时，常见的治疗方法是及时补充纯水
D.种子收获后晒干的目的是降低结合水的比例使种子细胞代谢水平降低，便于储存
4.农业谚语“水是庄稼血，肥是庄稼粮”、“缺镁后期株叶黄，老叶脉间变褐亡”等，说明水和无机盐在农作物的生长发育中有着重要作用。下列有关水和无机盐的叙述，错误的是( )
A.许多营养物质需要溶解在水中才能被植物根系吸收
B.自由水和结合水的比例变化有利于植物适应不同的环境
C.镁是构成叶绿素的元素之一，所以缺镁会导致叶片变黄
D.镁属于微量元素，对于植物体的生长也非常重要
5.医用生理盐水是由水和无机盐组成，其成分为质量分数为0.9%的氯化钠溶液，有利于维持人体细胞的渗透压。下列有关生物体内的水和无机盐的叙述，正确的是( )
A.细胞中结合水与自由水的比值越大，代谢越旺盛
B.水是细胞内的良好溶剂，细胞内的大部分水可以自由流动
C.溶液中和细胞中的Na+、Cl-等无机盐均是以离子形式存在
D.Mg2+参与构成各种光合色素，血液中缺少Ca2+会骨质疏松
6.“浓霜打白菜，霜威空自严。不见菜身死，翻教菜心甜”是一首描写白菜的诗。研究表明，“霜打”后白菜细胞的细胞液浓度升高，凝固点降低。下列关于此现象叙述，正确的是( )
A.该现象说明白菜不适应低温环境
B.细胞内的结合水减少，抗寒能力增强
C.细胞内的自由水增多，细胞代谢旺盛
D.多糖的水解，使细胞液的浓度升高
7.关于如图中曲线Ⅰ、Ⅱ的叙述，正确的是( )
A.在种子成熟过程中，Ⅱ可表示自由水变化，Ⅰ表示干重变化
B.在人体生命活动中，如果Ⅱ表示红细胞运氧量，那么Ⅰ可表示细胞内某种含铁元素的大分子化合物的变化
C.对越冬植物来说，Ⅰ表示越冬前细胞内液浓度变化，Ⅱ可表示抗冻能力变化
D.对于鳄鱼来说，如果Ⅱ表示外界温度从高到低变化，那么Ⅰ可表示其耗氧量变化
8.下列关于农业谚语体现的生物学原理，描述错误的是( )
A.肥多不浇烧坏苗，粪大水勤长得好——施肥同时要合理浇水，避免植物过度失水
B.麦种深，谷种浅，荞麦芝麻盖半脸——不同的种子萌发需要不同的光照条件
C.耕地深一寸，顶上一层粪——深耕松土促进有氧呼吸，利于根部吸收无机盐
D.人黄有病，苗黄缺肥——缺（含氮、镁的）肥导致叶片变黄
9.2022年3月22日是第三十届“世界水日”，3月22一28日是第三十五届“中国水周”。下列关于水的叙述不正确的是( )
A.在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为关键的一环，这是因为一切生命活动都离不开水
B.冬季植物体内结合水与自由水的比值降低，抗寒能力提高
C.水温的升高，要破坏水分子间的氢键
D.水在生物体内的化学反应中可充当反应物
10.下列关于俗语或者生活现象的理解合理的是( )
A.种地不上粪，一年白费劲——粪便中的有机物能被植物体直接吸收利用
B.收多收少在于肥——肥料中的无机盐可以为植物生长发育提供能量
C.豆麦轮流种，十年九不空——寄生在豆科植物的根瘤菌能给土壤带来氮肥
D.犁地深一寸，等于上层粪——犁地松土促进根部对无机盐的吸收
参考答案
1.答案：C
解析：A、细胞中的无机盐的主要存在形式是离子，少数以化合物的形式存在，A正确；
B、叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，故Mg是叶绿素的组成成分，B正确；
C、人体血液中Ca2+浓度太低会出现抽搐症状，浓度过高会肌无力，C错误；
D、在探究小麦生长发育是否需要Ca2+的实验中须设置对照实验：对照组是完全培养液，实验组是只缺钙的完全培养液，D正确。
故选C。
2.答案：B
解析：萌发的种子中自由水含量高，干燥的种子中自由水含量低，由题意知，萌发的种子，细胞内代谢活动旺盛；干燥的种子，细胞内代谢缓慢，这说明自由水含量与细胞代谢活动密切相关。即B正确，ACD错误。
3.答案：B
解析：有氧呼吸过程中，第一和第二阶段产生的[H]可在线粒体内膜上氧化生成水，A错误；矿质元素必须溶解在水中才能被植物体吸收，所以给作物施肥的同时往往要浇水，B正确；患急性肠炎的患者脱水时会丢失大量的水分和无机盐，所以需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法，C错误；种子收获后晒干，目的是降低自由水的比例使种子细胞代谢水平降低，便于储存，D错误。
4.答案：D
解析：A、植物的生长所需要的营养物质主要是水、无机盐和有机物等，其中无机盐只有溶解在水中，才能被植物体吸收，并运输到植物体的各个器官，A正确;
B、自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然，自由水和结合水的比例变化有利于植物适应不同的环境，B正确;
C、镁是叶绿素的组成成分，植物细胞缺镁会影响叶绿素的合成从而导致叶片发黄，C正确;
D、镁属于大量元素，它在植物体内发挥着重要的生理功能，对植物的生长和发育具有显著的影响，D错误。
5.答案：B
解析：
6.答案：D
解析：A、“霜打”后白菜细胞的细胞液浓度升高，冰点降低，抗寒抗冻能力增强，这是白菜对低温环境的一种适应，A错误；
B、低温来临，自由水转化为结合水，细胞内的结合水增多，增强其抗寒能力，B错误；
C、低温来临，自由水转化为结合水，细胞内的自由水减少，细胞代谢减慢，C错误；
D、低温来临，细胞质、细胞液中的多糖降解为单糖以提高细胞液浓度，冰点降低，提高抗寒抗冻能力，D正确。
故选D。
7.答案：A
解析：A.在种子成熟过程中，自由水减少，干重增加，故II可表示自由水含量变化，1表示干重变化，A正确；
B.在人体生命活动中，红细胞内某种含铁元素的大分子化合物为血红蛋白，含量多，运氧的功能增强，B错误；
C.对越冬植物来说，细胞液浓度增加，抗冻能力增加，C错误；
D.青蛙为变温动物，温度降低，耗氧量降低，D错误。
故选：A。
8.答案：B
解析：A、肥多不浇烧坏苗，粪大水勤长的好，这说明施肥同时要合理浇水，避免土壤溶液浓度较高，使植物过度失水，A正确； B、麦种深，谷种浅，荞麦芝麻盖半脸，土层深度不同，含氧量也不同，这说明种子萌发与氧气的含量有关，种子萌发需要有机物氧化分解提供能量，而不是需要不同的光照条件，B错误； C、深耕一寸顶车粪，说明深耕能够增加土壤中的含氧量，从而有利于增加根部细胞有氧呼吸，为根部吸收矿质元素提供能量来源，进而促进根部对矿质元素的吸收，C正确； D、叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg，缺少含氮、镁的肥料会导致叶绿素的合成受阻，从而导致叶片变黄，D正确。
故选：B。
9.答案：B
解析：A、生物体的绝大多数生化反应必须在水中进行，生命活动离不开水，故在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为关键的一环，A正确;B、冬季植物体内结合水与自由水的比值升高，抗寒能力提高，B错误;C、水温的升高，要破坏水分子间的氢键，因而需要能量，C正确;D、水在生物体内的化学反应中可充当反应物，即参与细胞中的某些化学反应，如自由水在光合作用和呼吸作用中可充当反应物，也可以充当生成物，D正确。
10.答案：D
解析：A、植物是生产者，不能从外界获取有机物，A错误；B、植物的生长需要多种无机盐，无机盐必须溶解在水中植物才能吸收利用，不同的无机盐功能不同，但是无机盐不提供能量，B错误；C、根瘤菌能固氮，与大豆是共生关系C错误；D、根细胞吸收无机盐的方式是主动运输，需要载体并消耗能量，所以中耕松土，有利于植物的根系进行有氧呼，从而促进其吸收土壤中的矿质元素，D正确。

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