1、细胞中的无机物【学习目标】1、理解细胞中水、无机盐的存在形式及其作用2、重点：水和无机盐在细胞中的作用； 3、难点：结合水的概念及无机盐的作用；【要点梳理】 1、细胞中的水（1）生物体内水的含量含量最多的化合物。水在细胞的各种化学成分中含量最多，一般为 60%95%。不同生物体内水的含量有所差别，如水母的含水量达到 97%。生物体在不同的生长发育期，含水量不同，如婴儿期成年期，幼嫩部分成熟部分。同一生物不同器官的含水量不同。（2）水的存在形式及生理作用形式 自由水 结合水定义 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动与细胞内的其他物质相结合的水含量 约占细胞内全部水分的 95.5% 约
2、占细胞内全部水分的 4.5%功能 细胞内良好的溶剂；参与生化反应为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分联系 自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化要点诠释： 细胞中的水绝大部分以自由水的形式存在，自由水的主要功能阐述如下：（1）做溶剂。水分子的极性强，能使溶解于其中的许多物质解离成离子，利于化学反应进行。（2）运输营养物质和代谢废物。水溶液的流动性大，水在生物体内还起到运输物质的作用，将吸收来的营养物质运输到各组织中枢，并将组织中的废物运输到排泄器官。（3）调节温度。水分子之间借助氢键连接，氢键的破坏吸收能量，反之释放能量。人蒸发少量的汗就能散发大量的热。再加
3、上水的流动性大，能随血液循环迅速分布全身，因此对于维持生物体的温度起很大作用。（4）调控代谢活动。生物体内含水量多少以及水的存在状态改变，都影响新陈代谢的进行。一般生物体内含水70%以上时，细胞代谢活跃；含水量降低，则代谢不活跃或进入休眠状态。2、细胞中的无机盐（1）含量：11.5%（2）无机盐的存在形式：多以离子形式存在（3）无机盐的生理作用：有些无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分无机盐参与维持正常的生命活动：如酸碱平衡、离子平衡、渗透平衡要点诠释：（1）有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分，如 Mg2+是叶绿素分子必需的成分；Fe 2+ 是血红蛋白的主要成分；碳酸钙是动物和人
4、体的骨、牙齿中的重要成分；P0 43-是生物膜的主要成分磷脂的组成成分；（2）无机盐参与维持正常的生命活动，哺乳动物血液中必须含有一定量的 Ca2+，如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。（3）维持生物体内的平衡： 渗透压的平衡 Na+，Cl 一 对细胞外液渗透压起重要作用，K 则对细胞内液渗透压起决定作用。酸碱平衡（即 pH 平衡） ，pH 调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质体组成物质的所有特性以及在细胞内发生的一切反应：如人血浆中 H2CO3/HCO3- ，HPO 42-/H2P04-等。离子平衡：动物细胞内外 Na+ /K+ /Ca2+的比例是相对稳定的。细胞膜外 N
5、a+高、K +低，细胞膜内 K+高、Na +低。K +、Na +这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞可以保持反应性能的重要条件。【典型例题】 例 1、幼小植物体内自由水/结合水比值不断增大时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速；自由水/ 结合水比值不断减少时，植物体内的新陈代谢减弱，生长缓慢。下面解释正确的是（ ）结合水是构成植物细胞结构的一部分 结合水参与某些代谢反应自由水是各种代谢活动的介质 自由水参与某些代谢反应A B C D【答案】C【解析】结合水在细胞中含量较少，与其他物质结合，是构成细胞结构的一部分，不参与细胞代谢活动，自由水以游离状态存在，可以自由流动，运输营养物质及代谢废物
6、，是良好的溶剂，能够参与细胞代谢活动。【总结升华】本题考查生物体内结合水和自由水的功能。【举一反三】：【变式一】关于生物体中的水，下列叙述不正确的是（ ）A不同物种，含水量不同B同一物种，同一年龄的不同个体，含水量大致相同C同一个体的不同器官，含水量不同D同一器官的不同组织，含水量一定相同【答案】D【变式二】 对于生物体内自由水的叙述不正确的是（ ）A生物体代谢旺盛时含量最丰富的物质B不发生化学反应C生物体各种反应的介质D植物越冬时，自由水含量降低【答案】B自由水是可以参与代谢的以游离形式存在的水，代谢旺盛时含量多，可以作为各种反应的介质，还可作为水解反应、光合作用及呼吸作用的反应物。夏季，植
7、物体内温度较高，代谢异常旺盛，自由水含量也很高，但是随着温度的降低，进入冬季，代谢缓慢，自由水含量迅速下降，部分自由水转化为结合水使自由水含量降低，防止严寒环境下发生结冰，抗寒能力增强，以适应寒冷的冬季。【变式三】如果一个正在进行旺盛生命活动的细胞，假定在其生命活动过程中含水量不变，则温度对结合水和自由水的比例有何影响，下列有关的叙述正确的是（ ）A温度升高，结合水比例减小自由水比例增加B温度升高，结合水比例增加，自由水比例减小C温度降低，结合水比例减小，自由水比例增加D温度降低，结合水和自由水比例不变【答案】A例 2、微量元素含量少但对人的健康却起着重要作用，下科各组元素全部是微量元素的是（
8、 ）ANa、K、Cl、S BFe、Zn、Cu、Mn CN、H、O、P DGe、Ca、Cu、Mg【答案】B 【解析】AK、S 属于大量元素，A 错误；B Fe、Zn、 Cu、Mn 均属于微量元素，B 正确；CN、H、O、P 、C 属于大量元素，C 错误；DCa、Mg、C 属于大量元素，D 错误。故选 B。【总结升华】本题主要考查的是微量元素的种类。【举一反三】：【变式一】人的红细胞必须生活在含有 0.9%的氯化钠溶液中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧失输送氧气的功能。这些事实说明（ ）A无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用B无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用C无机盐离子容易进出细胞D水分子容易进出细胞【答案】B【变式二】生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的 Na 而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的 Na 参与（ ）A调节渗透压B组成体内化合物C维持正常 pHD提供能量【答案】A通过题目可知，植物在液泡中贮存大量的 Na ，使细胞液中的溶液浓度大于外界土壤中的溶液浓度，才能使细胞从土壤中吸收水分，调节其内部渗透压。【变式三】医生给严重腹泻的病人注射一定量的 0.9 的 NaCl 溶液，其目的是（ ）A 补充无机盐 B 补充能量 C 补存水分 D 供给营养 【答案】C
