資源簡介

2.2細胞中的無機物
學習任務單
學習目標
1. 以已有的生物學知識為基礎通過自主閱讀、問題討論、歸納總結，說出水在細胞中的存在形式和作用，認同其在生命活動中的重要作用。 2. 以自身的生活經驗為情境，通過自主閱讀，舉例說出無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用 3. 通過問題分析、歸納總結認同飲食均衡，營養適度的健康生活方式；養成自覺保護、合理利用水資源的社會責任。
課前學習任務
1.搭建水分子球棍模型 2.查閱化學教科書中關于氫原子、氧原子結構的介紹
課上學習任務
一、自主閱讀教材20-21頁，完成 【學習任務一】勾畫水的作用。 【學習任務二】在書上空白處，比較自由水、結合水的定義、作用 二、自主閱讀教材21-22頁，完成 【學習任務三】舉例說明無機鹽的主要作用
練習與應用
一、概念檢測
1. 下列關于植物體內水分的敘述，錯誤的是 （ ）
A．植物體內的水分參與營養物質的運輸
B．水是構成葉肉細胞的重要化合物之一
C．自由水可作為細胞內化學反應的反應物
D．同種植物萌發種子的含水量和休眠種子的相同
2. 關于水和無機鹽的敘述，不正確的是 （ ）
A．極性分子易溶于水，水是細胞內良好的溶劑
B．維持血漿的正常濃度、酸堿平衡等需要大量的無機鹽離子
C．無機鹽在生物體內含量不高，多數以離子形式存在
D．生物體的絕大多數細胞，必須浸潤在以水為溶劑的液體環境中
3. 關于生物體內所含無機鹽的敘述，錯誤的是 （ ）
A．葉綠素含有鎂元素 B．血紅蛋白含有鐵元素
C．細胞內無機鹽主要以難溶性化合物的形式存在
D．大量出汗后，可以喝淡鹽水
4. 無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列敘述錯誤的是（ ）
A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收
B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降
C．和糖類一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量
D．植物秸稈燃燒產生的灰燼中含有豐富的無機鹽
二、拓展運用（任選兩題完成，并與其他同學交流探討）
1. 某農科所對冬小麥抗寒生理性狀展開基因定位研究，為抗寒育種提供理論依據。下圖是培育的某冬小麥品種在不同時期
的含水量、自由水量、結合水量和呼吸速率
隨時間的變化情況。
請據圖完成下列問題：
（1） 在9—12月間，隨著氣溫和土壤
溫度的不斷下降，冬小麥根系的吸水量____，
組織的含水量 _______，自由水與含水量的
比值不斷______。
（2） 大約從 10 月中旬開始，冬小麥
的呼吸速率_______，細胞消耗的糖分少，有利于糖分積累，這樣就提高了小麥細胞中 ______ 的濃度。
（3） 冬小麥的上述一系列適應性生理變化對于其順利越冬起到了哪些作用？
2. 地球表面大部分被液態水覆蓋，美麗的水圈成為生命誕生的“搖籃”。水賦予了細胞許多重要特性，幾乎所有生物的生命活動都離不開水。
（1） 與其他常見的液體相比，吸收或放出同樣的能量，水的溫度變化幾乎是最小的，從這一角度分析，細胞“持有”足量的水對其生命活動有何重要意義？
（2） “熱脹冷縮”是物體的基本性質，但是水在低于3.98℃逐漸結冰的過程中，體積會變大、密度會變小。水的這種特性對于水生生物的生存有何益處？
（3） 探索太空，人類的終極夢想之一就是尋找到地外生命，而尋找液態水則是最關鍵的一步。持這種觀點的理由是什么？
拓展閱讀
1. 極性分子與溶解性
水分子結構呈V形(化學選擇性必修三)，且氧具有比氫更強的吸引共用電子對的能力，因此，水分子的負電荷中心偏向氧。
對于水分子而言，正電荷中心和負電荷中心不相重合，這樣的分子稱為極性分子。不同的極性分子能通過電荷吸引而結合，因此，極性分子易溶于極性分子。
2. 結合水
(
糖分子
) (
[
Cu(
H
2
O
)
4
]
2+
)我們已經知道，在細胞內，易溶于水的物質，往往通過氫鍵等與若干個水分子結合，而形成水合分子(或水合離子)；同時，細胞內許多生物大分子(如核酸、蛋白質、多糖等)具有親水的基團，它們也能與水分子形成氫鍵，從而結合若干水分子。
這些被結合的水分子，不易蒸發和結冰，失去了流動性和溶解性，稱為結合水。結合水是細胞結構的重要組分，也是形成和維持生物大分子三維結構的必要因素。相應地，細胞內大部分水以游離的形式存在，可以自由流動，稱為自由水。
自由水和結合水可以相互轉化。
3. 無機鹽的作用
所有細胞中都含有無機鹽。無機鹽在細胞中主要以離子的形式存在，含量很少，占1%~1.5%，但具有非常重要的作用。例如， Fe 是血紅蛋白的組成部分， Mg 參與構成葉綠素；甲狀腺激素的合成離不開I -，植物生長素的合成需要 Zn ; 神經沖動的傳導需要Na 和 K ; 細胞分裂、血液凝固和肌肉收縮均需要Ca ； 體液的酸堿平衡則需要 HCO3 等。
無機鹽不僅參與構成許多化合物，還參與維持細胞的形態和功能、維持細胞的滲透壓和酸堿平衡等重要的生命活動。可見，無機鹽在細胞內含量雖少，但與生命活動密切相關。

展開更多......

收起↑