細(xì)胞中的原子和分子1

1、《細(xì)胞的化學(xué)組成》這一章包括《細(xì)胞中的原子和分子》和《細(xì)胞中的生物大分子》兩部分內(nèi)容，另外還在文中穿插了幾個實(shí)驗(yàn)。《細(xì)胞中的原子和分子》是新加內(nèi)容，須格外注意，因?yàn)樗锌赡艹蔀槌鲱}的重點(diǎn)?！都?xì)胞中的生物大分子》是本章的核心內(nèi)容。是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和高考的重要考點(diǎn)。這兩節(jié)的內(nèi)容存在著必然的聯(lián)系。原子―→分子―→化合物―→生物體。不僅如此，通過本章學(xué)習(xí)掌握生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，為下一步相關(guān)內(nèi)容打好基礎(chǔ)。,本章內(nèi)容在高考中的重點(diǎn)是考查組成生物體的化合

2、物，特別是考查蛋白質(zhì)、核酸的組成及其作用，對本章知識多數(shù)是聯(lián)系后面的知識以選擇題的形式進(jìn)行綜合考查。另外，組成生物體的化學(xué)元素和生物組織中的還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)也是高考命題的重要內(nèi)容。生物問題的有關(guān)計(jì)算也是近幾年高考的重點(diǎn)之一，本章中涉及組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列方式，聯(lián)系后面知識考查。如DNA的多樣性及堿基互補(bǔ)配對原則的計(jì)算問題，DNA控制蛋白質(zhì)合成過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算問題。,本章知識在單科試卷的考查中經(jīng)常涉及，在理

3、科綜合的試卷中考查的較少。,1．注意聯(lián)系初中生物課學(xué)習(xí)的植物對水分和無機(jī)鹽的吸收利用，人體對食物的消化、吸收和利用等有關(guān)知識；聯(lián)系自己已有的生活常識；聯(lián)系所了解的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上澆水、施肥的實(shí)際等來學(xué)習(xí)本章知識。2．用表解法整理、比較組成生物體的無機(jī)化合物的元素組成、種類、含量、形式和重要功能；整理、比較組成生物體的有機(jī)化合物的元素組成、相對分子量、基本組成單位和主要功能。,3．比較DNA和RNA兩類核酸在組成上和功能上的區(qū)別和聯(lián)系。4．

4、在教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真完成生物組織中還原性糖、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)及脂肪的探究實(shí)驗(yàn)。,1．知識(1)舉例說出組成細(xì)胞的原子和分子。(2)描述共價(jià)鍵、離子鍵和氫鍵等化學(xué)鍵的形成和作用。(3)舉例說出細(xì)胞中無機(jī)化合物的功能。,2．能力(1)培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和分析問題的能力。(2)通過對水的氫鍵和組成的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)對結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系的理解能力。,3．情感態(tài)度與價(jià)值觀(1)培養(yǎng)生命是物質(zhì)的辯證唯物主義的觀念，以及生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差

5、異性的觀念。(2)通過對水和無機(jī)鹽功能的了解，形成保護(hù)環(huán)境、珍惜水資源等的意識。,一、組成細(xì)胞的原子和分子組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在①中都能夠找到，沒有一種化學(xué)元素為細(xì)胞所特有。但是，細(xì)胞與非生物相比，各種元素的含量又②。無論是鮮重還是干重，組成細(xì)胞的元素中③等元素占全部元素的98%。原子是物質(zhì)的基本單元，由④和⑤構(gòu)成，原子核中⑥和⑦之和稱為原子的質(zhì)量數(shù)。原子核外圍繞有電子，電子帶負(fù)電荷，質(zhì)子帶正電荷，一個正常的原子中，核內(nèi)⑧__與核

6、外⑨相等，從整體上看原子是呈⑩的。,分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒，除?和?等以單原子狀態(tài)存在以外，分子一般由兩個或兩個以上的原子構(gòu)成。,二、細(xì)胞中的無機(jī)分子細(xì)胞中的無機(jī)化合物包括?和?。在活細(xì)胞中，水約占細(xì)胞總質(zhì)量的?，無機(jī)鹽約占細(xì)胞總質(zhì)量的?。水分子存在狀態(tài)有?和?兩種形式，功能分別是?和?無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)的含量很少，大多數(shù)無機(jī)鹽的存在形式是____。構(gòu)成葉綠素分子的重要成分是____，構(gòu)成血紅蛋白分子的重要成分是____。若哺

7、乳動物的血液中缺____鹽，就會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象。,參考答案：①無機(jī)自然界?、诟鞑幌嗤、跜、H、O、N、P、Ca　④原子核?、萃鈬娮印、拶|(zhì)子數(shù)?、咧凶訑?shù)?、噘|(zhì)子數(shù)?、犭娮訑?shù)?、怆娭行浴?稀有氣體　?單質(zhì)金屬　?水分子　?無機(jī)鹽　?60%～90%　?1.5%　?自由水　?結(jié)合水　?良好的溶劑　?細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分　離子　Mg2＋　Fe2＋　鈣,一、生物體的元素組成(1)生活在地球上的生物，其物質(zhì)構(gòu)成都來自無機(jī)自然界中天然存在的元素。沒有

8、一種化學(xué)元素是生物界所特有的。(2)組成生物體的化學(xué)元素大體相同，在生物體的元素構(gòu)成中，C、H、O、N、P、Ca等6種元素占全部元素的98%。(3)不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量相差很大。,特別提示：根據(jù)組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)含量的不同，將元素分成兩大類：大量元素：含量占生物體總重量的萬分之一以上的元素，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素：生物體生活所必需，但是需要量卻很少的一些元素，如Fe、Mn、Zn

9、、Cu、B、Mo等。,討論一　組成細(xì)胞的化學(xué)元素中，有些元素的含量很少，作用卻很大。細(xì)胞中某些微量元素，如Fe、Mg、Cu、Zn、Mo等和人體健康有哪些密切關(guān)系？,討論結(jié)果①人體缺Fe時(shí)，易患缺Fe性貧血?；颊弑憩F(xiàn)出面色蒼白、頭暈、精神不振、疲勞等癥狀。②缺鎂會導(dǎo)致橫紋肌、平滑肌的代謝障礙，產(chǎn)生周身酸痛乏力、胃腸蠕動減弱，引起食欲減退和腹脹。缺鎂還會使大腦皮層神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳遞異常，導(dǎo)致皮層下植物性神經(jīng)中樞功能平衡失調(diào)，產(chǎn)生所謂的

10、“植物性神經(jīng)功能紊亂”。缺鎂可使冠心病人易發(fā)生嚴(yán)重的心律失常等現(xiàn)象。③缺了銅，造血機(jī)能就會受到影響，也會造成貧血現(xiàn)象，這就是缺銅性貧血。另外，缺銅會造成骨骼變脆、心血管功能紊亂、皮下出血等癥狀。,④人體缺Zn時(shí)，表現(xiàn)出傷口愈合慢、味覺減退、阻礙生長等癥狀。⑤缺鉬可引起某些酶活性下降，導(dǎo)致兒童、青少年生長發(fā)育不良，齲齒的發(fā)生率顯著提高。,原子是怎樣形成分子的？(1)原子之間通過化學(xué)鍵形成分子,【例1】　下面關(guān)于原子和分子的敘述，不正

11、確的是(　　)A．在一個正常的原子中，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)相等，因此，從整體上看原子是呈電中性的。B．主要取決于原子中最外層電子的數(shù)量。只有在價(jià)電子層內(nèi)存在電子空缺時(shí)，這個原子才是活躍的。C．原子之間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵叫做共價(jià)鍵。D．兩個水分子之間，一個水分子的氫原子(呈現(xiàn)部分正電性)與另一個水分子的氧原子(帶有部分負(fù)電性)之間相互吸引形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵,解析：兩個水分子之間，一個水分子的氫原子(呈現(xiàn)部分正電性)

12、與另一個水分子的氧原子(帶有部分負(fù)電性)之間相互吸引形成的化學(xué)鍵，叫做氫鍵。一個原子將電子給予另一個原子，二者之間靠正負(fù)離子的靜電作用而形成的化學(xué)鍵才叫做離子鍵。答案：D,變式遷移 1　下列敘述正確的是(　　)A．水分子中的H和O原子不是通過共價(jià)鍵形成的B．非金屬原子間不可能形成離子鍵C．離子化合物中可能有共價(jià)鍵D．共價(jià)化合物中可能有離子鍵解析：水分子中的H和O原子都是通過共價(jià)鍵形成的。非金屬原子間也可能形成離子鍵，因?yàn)?/p>

13、它們之間也可能有電子的得失形成離子鍵。共價(jià)化合物中不可能有離子鍵，如果出現(xiàn)離子鍵，就是離子化合物。離子化合物中可能有共價(jià)鍵，如離子化合物Na2SO4中，S和O原子之間是共價(jià)鍵。答案：C,1．水分子的化學(xué)鍵(1)水分子內(nèi)部有兩個共價(jià)鍵，位于氫氧原子之間，且不對稱排列(呈V字形)，是極性分子。(2)水分子之間可以形成氫鍵。,2．含量：細(xì)胞中含量最多的化合物(1)不同種類的生物體中水的含量差別較大：如水生生物>陸生生物。(2)

14、同一生物體的不同組織、器官中含水量差別很大：如血液>牙齒。(3)同一生物體在不同生長發(fā)育期含水量差別較大，如人：幼兒期>成年期>老年期。,3.自由水和結(jié)合水的關(guān)系(1)自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。(2)自由水與結(jié)合水的比值越大，代謝越旺盛，但抗逆性越差；比值越小，代謝越緩慢，抗逆性越強(qiáng)。,特別提醒：①一般情況下，代謝旺盛時(shí)，生物體內(nèi)含水量較高。若含水量降低，生命活動不旺盛或進(jìn)入休眠狀態(tài)。②當(dāng)自由水比例增加時(shí)，生

15、物體代謝旺盛，生長迅速。例如，干種子內(nèi)所含的主要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分——獲得大量自由水，才能進(jìn)行旺盛的生命活動。,【例2】　下列關(guān)于水的敘述中，錯誤的是(　　)A．生物細(xì)胞內(nèi)含量最多的物質(zhì)是水B．生物細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生水的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體、中心體、核糖體C．自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑D．結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分解析：在活細(xì)胞中，含量最多的化合物是水；能產(chǎn)生水的器官為線粒體、葉綠體和核糖體，中心體只能在細(xì)胞有絲分裂

16、或減數(shù)分裂時(shí)形成星射線構(gòu)成紡錘體，并無水產(chǎn)生。答案：B,變式遷移 2　生物體沒有水就不能生存的根本原因是(　　)A．水在細(xì)胞中以兩種形式存在B．大部分水在細(xì)胞里可以自由流動C．細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有水才能進(jìn)行D．水在不同生物細(xì)胞內(nèi)含量不同解析：細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的。水是化學(xué)反應(yīng)的媒介，甚至參與了某些化學(xué)反應(yīng)。答案：C,1．是細(xì)胞內(nèi)某些化合物的重要組成部分，如：,2．維持生物體的生命活動，如：,【例3】　英國醫(yī)生塞

17、達(dá)尼·任格在對離體蛙的心臟進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙的心臟，收縮不能維持；用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌注時(shí)，蛙的心臟可持續(xù)跳動數(shù)小時(shí)。該實(shí)驗(yàn)說明，鈣鹽(　　)A．是細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成部分B．對維持生物體的生命活動有重要作用C．對維持細(xì)胞的形態(tài)有重要作用D．為蛙心的持續(xù)跳動提供能量,解析：無機(jī)鹽的生理功能包括：某些化合物的重要組成部分，維持酸堿平衡和生物體正常的生命活動。從題干信息可以看出：

18、鈣鹽與維持蛙的心臟收縮有關(guān)，即對維持生物體的生命活動有重要作用。答案：B,變式遷移 3　體液中Ca2＋含量太低時(shí)，神經(jīng)肌肉的興奮性升高而出現(xiàn)抽搐，這一事實(shí)說明Ca2＋的生理功能之一是(　　)A．構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的成分之一B．維護(hù)細(xì)胞的正常形態(tài)C．維持細(xì)胞的正常生理功能D．調(diào)節(jié)滲透壓和酸堿平衡,解析：神經(jīng)肌肉的興奮性，需要體液中各種無機(jī)鹽離子維持一定的比例。當(dāng)Na＋、K＋濃度升高時(shí)，神經(jīng)肌肉細(xì)胞興奮性增高，而當(dāng)Ca2＋

19、、Mg2＋、H＋濃度增高時(shí)，興奮性降低，當(dāng)血液Ca2＋濃度過低時(shí)，興奮性增高，手足抽搐。這一事實(shí)說明離子對維持細(xì)胞的正常生理功能有重要作用。答案：C,結(jié)合水和自由水細(xì)胞內(nèi)與大分子物質(zhì)結(jié)合而不能參與細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的水分子叫結(jié)合水。結(jié)合水約占細(xì)胞含水量的4.5%左右。原生質(zhì)的化學(xué)成分主要是由蛋白質(zhì)組成的。蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)，其水溶液具有膠體的性質(zhì)，因此，原生質(zhì)也是一個膠體系統(tǒng)。蛋白質(zhì)分子形成空間結(jié)構(gòu)時(shí)，疏水基(烷烴基、苯基)包在分子內(nèi)部

20、，而許多親水基(如—NH2、—COOH、—OH等)則暴露在分子表面。,這些親水基表現(xiàn)出對水有很大的親和力，容易起水合作用。所以原生質(zhì)體微粒具有明顯的親水性，在其表面吸引著很多水分子，形成一層水膜。這些被吸附束縛不易自由流動的水分，即是結(jié)合水。熱帶植物的抗熱，寒帶植物的抗寒，均與植物細(xì)胞中結(jié)合水沸點(diǎn)高、冰點(diǎn)低的特性有關(guān)。人和動物的年齡愈大，細(xì)胞中的結(jié)合水愈少。生物體內(nèi)大部分水以游離形式存在，可以自由參與細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的水分子叫做自由水。

21、自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，許多物質(zhì)都溶解在水中。水溶液在生物體內(nèi)流動，可以把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個細(xì)胞。同時(shí)，也把細(xì)胞代謝中產(chǎn)生的廢物運(yùn)送到排泄器官，或直接排出體外。,細(xì)胞內(nèi)自由水和結(jié)合水的數(shù)量與生物的代謝和抗逆性有關(guān)系。一般自由水占含水量百分比越大，則代謝越旺盛，但抗逆性則弱些；反之，結(jié)合水的比例大，則代謝緩慢些，但是抗逆性往往強(qiáng)些。,【例4】　當(dāng)生物體新陳代謝旺盛，生長迅速時(shí)，生物體內(nèi) (　　)A．結(jié)合水、自

22、由水的比值與此無關(guān)B．結(jié)合水、自由水的比值會升高C．結(jié)合水、自由水的比值會降低D．結(jié)合水、自由水的比值會不變,解析：本題要解決的是結(jié)合水與自由水的作用。在正確了解它們的功能后，即可選出正確的答案。本題將常見的水的功能作了一種數(shù)學(xué)處理，這也是能力考查的一種方式。自由水占細(xì)胞鮮重絕大部分，是細(xì)胞的良好溶劑，有利于運(yùn)輸，有利于生物化學(xué)反應(yīng)，所以生命活動旺盛的細(xì)胞，自由水的含量就高，自由水/結(jié)合水比值就大。而像干種子的細(xì)胞內(nèi)所含的主要是結(jié)

23、合水。干種子只有吸足水分，獲得大量的自由水，才能進(jìn)行旺盛的生命活動——萌發(fā)?？购敌詮?qiáng)的植物細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水含量一般較高。答案：C,變式遷移 4　現(xiàn)有含水量(1)10%、(2)12%、(3)14%、(4)16%的小麥，分別儲存于條件相同的四個糧倉中。在儲存過程中，有機(jī)物損耗最少的是(　　)A．(1)　　　　　　　　B．(2)C．(3) D．(4)解析：細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)必須有水參加，水的含量越多，新陳代謝越旺盛，

24、有機(jī)物損耗就越多；反之，就越少。答案：A,易錯點(diǎn)：關(guān)于自由水和結(jié)合水的區(qū)分及它們的作用。思維突破：(1)自由水是填充在有機(jī)固體顆粒之間的水分，可流動，易蒸發(fā)，是可以參與物質(zhì)代謝過程的水。如剛收獲的鮮小麥在陽光下曬一會兒，大量的自由水很快散失到空氣中，這樣的種子仍有生命活性(當(dāng)條件適宜時(shí)，它將萌發(fā)成幼苗)。,結(jié)合水是吸附和結(jié)合在有機(jī)固體物質(zhì)上的水，主要是依靠氫鍵與蛋白質(zhì)的極性基(羧基和氨基)相結(jié)合形成的水膠體。多糖、磷脂也以親水膠體形

25、式存在。這部分水不蒸發(fā)，失去了流動性和溶解性，是生物體的構(gòu)成物。結(jié)合水必須獲得更多的能量脫離某些化合物的結(jié)合變成自由水，然后再散發(fā)到空氣中。失去結(jié)合水的細(xì)胞不再具有生命活性。將曬干的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上出現(xiàn)的水滴主要就是結(jié)合水。失去結(jié)合水的種子將不再萌發(fā)。,自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。生物體的一切生命活動都離不開水，水是細(xì)胞內(nèi)含量最多的物質(zhì)，不同生物、同一生物的不同組織或器官內(nèi)含水量不同，不同細(xì)胞中自由水和結(jié)合水的比例也

26、是不同的。通常水生生物和代謝活動旺盛的組織或器官的含水量高一些，代謝旺盛的細(xì)胞自由水的比例更高些。,(2)生物體內(nèi)自由水和結(jié)合水相對含量與生物的代謝能力密切相關(guān)，代謝旺盛的細(xì)胞自由水高一些。另外，自由水和結(jié)合水相對含量也決定器官和組織的形態(tài)。例如心肌含水79%，呈堅(jiān)韌的狀態(tài)。血液含水82%，呈流動的液態(tài)。,【例】　下列對細(xì)胞內(nèi)自由水的敘述，錯誤的是(　　)A．約占細(xì)胞內(nèi)水分的95.5%B．與蛋白質(zhì)等物質(zhì)相結(jié)合C．能夠流動和易于揮發(fā)

27、D．在細(xì)胞中起溶劑作用解析：結(jié)合水在細(xì)胞內(nèi)與其他化合物結(jié)合，含量比較穩(wěn)定，約占細(xì)胞內(nèi)水分的4.5%，是構(gòu)成細(xì)胞的成分，不易散失；自由水以游離的形式存在于細(xì)胞中，在細(xì)胞中自由流動，溶解、運(yùn)輸細(xì)胞中的各種物質(zhì)，其含量變化較大。答案：B,誤區(qū)分析：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分，大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%，自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，許多種物質(zhì)溶解在這部分水中，細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)都需要水的參與。,1．組成人體細(xì)胞的主要元素是

28、(　　)A．C、H、O、N、Ca、PB．H、O、K、S、P、MgC．C、P、O、S、H、ND．N、P、K、Ca、S、Zn答案：C,2．對細(xì)胞內(nèi)自由水的下列描述中，有科學(xué)性錯誤的是(　　)A．約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%B．與蛋白質(zhì)等物質(zhì)相結(jié)合C．能夠流動和易于蒸發(fā)D．代謝反應(yīng)的介質(zhì)或參與反應(yīng)解析：在細(xì)胞內(nèi)與親水性基團(tuán)結(jié)合的水是結(jié)合水，不與親水性基團(tuán)結(jié)合的水是自由水。答案：B,3．一頭牛突然發(fā)生抽搐，獸醫(yī)必須對癥

29、下藥，因此，需注射一定量的 (　　)A．生理鹽水 B．葡萄糖液C．葡萄糖酸鈣 D．淀粉和蔗糖解析：許多無機(jī)鹽離子對于維持生物體的生命活動有重要作用，例如：哺乳動物血液中必須含有一定量的鈣鹽，如果某個體動物血液中鈣鹽含量太低，就會出現(xiàn)抽搐。答案：C,4．萌發(fā)的種子，細(xì)胞內(nèi)代謝活動旺盛，干燥種子，細(xì)胞內(nèi)代謝活動緩慢這說明 (　　)A．水是細(xì)胞內(nèi)代謝活動的產(chǎn)物B．水是細(xì)胞內(nèi)代謝活動的必要條件

30、C．水是細(xì)胞內(nèi)主要成分D．以上均正確解析：細(xì)胞代謝旺盛程度是與細(xì)胞中自由水的相對含量呈正比例的關(guān)系。而且，細(xì)胞內(nèi)各種生理生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行。答案：B,5．下列與無機(jī)鹽的功能無關(guān)的一項(xiàng)是(　　)A．組成某些重要的復(fù)雜化合物B．作為細(xì)胞中的能源物質(zhì)之一C．維持生物體的正常生命活動D．維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡解析：構(gòu)成細(xì)胞的無機(jī)鹽能維持生物體正常的生命活動，維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡，還是組成自身化合物的重要組分。作為

31、能源物質(zhì)的主要是糖類，還有脂肪和蛋白質(zhì)，無機(jī)鹽不能作為能源物質(zhì)。答案：B,6．分析下列事實(shí)，回答有關(guān)問題。事實(shí)一：在正常人的血漿中，NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當(dāng)血漿中的NaHCO3含量減少時(shí)，會形成酸中毒；當(dāng)血漿中H2CO3含量減少時(shí)，則形成堿中毒。事實(shí)二：在初生蝌蚪或幼小植物體內(nèi)，當(dāng)自由水的比例減小時(shí)，機(jī)體代謝強(qiáng)度降低；當(dāng)自由水的比例增大時(shí)，機(jī)體代謝強(qiáng)度增加。,事實(shí)三：Mg2＋是葉綠素分子必需的成分；Fe2＋

32、是血紅蛋白的主要成分；碳酸鈣是動物和人體的骨骼和牙齒中的重要成分。事實(shí)四：人體某些組織的含水量近似，但形態(tài)卻不同。例如：心肌含水量約為79%而呈堅(jiān)韌的形態(tài)；血液含水量約為82%卻呈川流不息的液體。,(1)事實(shí)一表明____________________________。(2)你對事實(shí)二中現(xiàn)象的全面解釋是_____________。(3)事實(shí)三表明_______________________________。(4)你對事實(shí)四中

33、差異的解釋是_________________。解析：(1)酸堿平衡(即pH平衡)，pH調(diào)節(jié)著細(xì)胞的一切生命活動，它的改變影響著原生質(zhì)體組成物的所有特性以及在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一切反應(yīng)。,(2)細(xì)胞內(nèi)水分以自由水和結(jié)合水兩種形式存在，二者的比值制約植物的代謝活動，自由水直接參與植物的生理生化反應(yīng)，結(jié)合水不參與這些反應(yīng)，而是維持細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)體的穩(wěn)定。當(dāng)自由水與結(jié)合水的比值增大時(shí)，植物代謝活躍，生長較快。反之，代謝活性低，生長緩慢，甚至停止生長

34、。(3)無機(jī)鹽是某些復(fù)雜化合物的重要組成部分。,(4)水在細(xì)胞中有兩種存在形式：①結(jié)合水是與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。②自由水是水在細(xì)胞內(nèi)以游離的形式存在，可以自由流動。據(jù)題意，心肌與血液中的含水量近似，但形態(tài)上卻有很大的差異。分析其原因，心肌的形態(tài)較固定且具有很強(qiáng)的韌性，這主要是由于心肌這種肌肉組織是由心肌細(xì)胞緊密結(jié)合構(gòu)成的，細(xì)胞之間的間質(zhì)較少，心肌細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水的含量較多造成其堅(jiān)韌的特性。血液是由血漿和血細(xì)胞

35、構(gòu)成的，血漿中含有大量的自由水，可以自由流動。,答案：(1)某些無機(jī)鹽有調(diào)節(jié)酸堿平衡(或pH)的作用 (2)自由水是良好的溶劑，是細(xì)胞代謝反應(yīng)的介質(zhì)，而且還參與某些反應(yīng) (3)無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)的某些復(fù)雜化合物的重要組成成分(4)心肌中的水主要是結(jié)合水，血液中的水主要是自由水,本節(jié)內(nèi)容主要介紹了組成細(xì)胞的元素，由原子如何構(gòu)成分子，以及細(xì)胞中的無機(jī)小分子。先通過探究實(shí)驗(yàn)，了解到生物體內(nèi)必需元素的組成，再通過元素形成化合物的學(xué)習(xí)，了解原子

36、必須與其他物質(zhì)相互作用，才能表現(xiàn)出生命性。,1．以下對組成生物體的化學(xué)元素的敘述，錯誤的是(　　)A．組成生物體的化學(xué)元素主要是C、H、O、N、P、CaB．組成各種生物體的化學(xué)元素種類是大體相同的C．在不同的生物體中，各種元素的含量相差很大D．組成各種生物體的化學(xué)元素是完全一樣的,解析：組成生物體的化學(xué)元素主要是C、H、O、N、P、Ca，它們占全部元素的98%。不同的生物所含的元素種類基本相似，但各種元素含量具有一定的差異。這

37、就是生物之間的聯(lián)系和區(qū)別(即統(tǒng)一性和差異性)。答案：D,2．原子中(　　)A．核電荷數(shù)等于核外電子數(shù)B．中子數(shù)等于質(zhì)子數(shù)C．核電荷數(shù)等于中子數(shù)D．中子數(shù)等于核外電子數(shù)解析：原子不顯電性，是核電荷數(shù)(核內(nèi)質(zhì)子數(shù))等于核外電子數(shù)(即電量相等，電性相反的原因)。中子數(shù)不一定等于核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)。答案：A,3．下列植物細(xì)胞中結(jié)合水的相對含量最大的是(　　)A．休眠的蠶豆子葉細(xì)胞B．玉米的胚乳細(xì)胞C．洋蔥

38、根尖分生區(qū)的細(xì)胞D．成熟柑橘的果肉細(xì)胞,解析：結(jié)合水是水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合形成的，能與水結(jié)合的是一些親水性物質(zhì)。結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分，大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%。由此可見，結(jié)合水在細(xì)胞內(nèi)的含量是較少的。自由水占細(xì)胞鮮重絕大部分，是細(xì)胞的良好溶劑，有利于運(yùn)輸，有利于生物化學(xué)反應(yīng)等。因此，生命活動旺盛的細(xì)胞，自由水的含量就高。,干種子的細(xì)胞內(nèi)所含的主要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分，獲得大量的自由水，才能進(jìn)行旺盛的生命活

39、動——萌發(fā)?？购敌詮?qiáng)的植物，細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水含量也較高。蠶豆由于處于休眠狀態(tài)，其細(xì)胞內(nèi)的自由水大量散失，因此結(jié)合水的相對含量就增加了。而其他結(jié)構(gòu)的細(xì)胞都是處于正常狀態(tài)的活細(xì)胞，其細(xì)胞內(nèi)自由水的含量都遠(yuǎn)高于休眠細(xì)胞中的含量，而結(jié)合水的相對含量就比較低了。答案：A,水地球上最早的生命是在原始海洋中孕育的，所以生命從一開始就離不開水。水是生命的介質(zhì)，沒有水就沒有生命。干燥種子的生命只能處于潛伏的狀態(tài)，有了足夠的水才能萌發(fā)生長。陸生生物，甚至

40、干旱沙漠地帶的生物，已經(jīng)適應(yīng)了在空氣中生活，但它們體內(nèi)的一切組織依然都是浴于水中的。,生物離不開水，這是因?yàn)樗奶匦苑仙锷娴男枰?。水是極性分子(下圖)。水分子中，氧原子有很強(qiáng)的吸引電子的力量，它和氫所形成的共價(jià)鍵就成了有極性的共價(jià)鍵，電子為氧所吸引。水分子中氧的一端帶有負(fù)電，氫的一端帶有正電。由于分子是極性的，因而每個水分子帶負(fù)電的氧都和它周圍的另一些水分子的帶正電的氫相吸引而形成氫鍵。這種氫鍵很脆弱，并且很快就破開，每一氫鍵只能

41、保持10－10～10－11秒。,但破開得快，形成得也快，總的結(jié)果是水分子總是以不穩(wěn)定的氫鍵連成一片。水的這一特性使水有了較強(qiáng)的內(nèi)聚力和表面張力。由于內(nèi)聚力的作用，水可以在根、莖、葉的導(dǎo)管中形成連續(xù)的水柱，從而可從根部一直上升到參天大樹的樹梢。由于較高的表面張力，所以水蠅等昆蟲能在水面上行走。由于水分子的極性，它可以和多種極性分子和極性表面結(jié)合，這就是水的附著力。在活細(xì)胞中，水可以附著在纖維素、淀粉和蛋白質(zhì)等多種分子上，這對于正常的代謝活

42、動具有重要意義。,A．分子模型,B．水分子中的H和O以共價(jià)鍵相連，使水分子具有極性,C．各水分子以氫鍵相連成網(wǎng)，從而使水帶有多種特性水的比熱為1，即1 g水上升1℃需4.184 J熱，而1 g空氣上升1℃只需1.046 J就行了。,由于水能在溫度升高時(shí)吸收較多熱量，這就使細(xì)胞的溫度和代謝速率得以保持穩(wěn)定。水生生物還可由于水的這一特性而不至遭到水溫急劇變化的沖擊。水的蒸發(fā)熱也較高。在100℃時(shí)，1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)(蒸汽)需要2259.

43、36 J，這一特性對生物的活動也是有利的。我們夏天出汗，汗水蒸發(fā)吸熱多，有利于維持體溫。植物在高溫的夏季仍能保持低體溫，就是由于水分大量蒸發(fā)，帶走大量熱之故。水的高比熱和高蒸發(fā)熱都是由于水分子間存在氫鍵之故。提高水溫和水的汽化都必須打開氫鍵，使分子能自由活動，而打開氫鍵則是需能的。,最后還應(yīng)指出，水是最好的溶劑，這也與水分子的極性有關(guān)。生命系統(tǒng)中，很多分子都是電解質(zhì)或是極性分子，如糖類分子，它們都能溶于水，水也由此而成為生命系統(tǒng)中各化學(xué)