第5节细胞中的无机物高中生物知识梳理与疑难导析知识梳理（1）水在细胞的各种化学成分中含量_____________________。生物体的含水量因生物种类不同而_____________________，一般为_____________________。生物体在不同生长发育期，含水量_____________________。（2）水在细胞内以_______________种形式存在:________________和______________。_________________是细胞结构的重要组成成分，________________是细胞内的良好溶剂。细胞中的大多数无机盐以_______________形式存在。许多无机盐对于_____________和生物体的生命活动有重要作用。_____________________化合物构成的生命系统。疑难突破1.“结合水是参与细胞结构的一种结构成分。自由水是指在细胞中能自由流动的水。实际上结合水和自由水之间没有明确的界限，二者之间是可以相互转化的。”应该怎样解释以上观点?剖析：结合水中的一部分紧密挤满在纤维状蛋白与球状蛋白之间，呈现非常整齐的状态。水分子的这种整齐状态的形成与破坏，与原生质物理性质的改变有密切关系，也与细胞的功能联系在一起。还有一部分水分子被原生质中的亲水性物质（如蛋白质）吸附束缚而不易流动，形成一层很厚的水层，这部分水也属于结合水，距亲水性物质越近，吸附力就越强；反之，则越弱。当吸附力大于水分子的自由能时，水分子就被吸附在亲水性物质的周围，不能移动而成结合水。当吸附力小于水分子的自由能时，水分子能摆脱束缚而成为自由水。所以结合水的绝对含量还要受温度的影响，温度高，水分子自由能高，结合水的绝对含量就低；反之则高。2.无机盐尽管含量很少，但对生物体有多方面的作用，同样是生命活动所必需的。无机盐在细胞中有哪些作用?剖析：关于无机盐在细胞中的作用，教材讲得比较少，在学习时注意补充以下几点。(1)参与调节生物体的代谢活动。有些无机离子是酶、激素或维生素的重要成分。例如，铁参与组成血红蛋白、细胞色素等，参与氧的运输和呼吸作用中的电子传递过程等。(2)维持生物体内的平衡。体内平衡是使细胞具有稳定的结构和功能，使生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。有关体内平衡的内容很复杂，情况多变。其中的3个主要方面与无机盐含量的稳定密切相关。①渗透压平衡：细胞内外的无机盐的含量是维持细胞渗透压的重要因素。②酸度平衡：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着细胞组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应。③离子平衡：动物细胞内外的Na+、K+、Ca2+的比例是相对稳定的。问题探究问题：哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子,如果钙离子的含量太低,会出现抽搐等症状。为什么很多老年人晚上睡觉时常有抽搐现象？应该怎样预防呢?探究：钙离子在降低神经系统的兴奋性过程中是必需的，当血钙过低时就会使神经系统过于敏感，不能维持骨骼肌的正常收缩和舒张，从而出现肌肉抽搐。适时补钙就能得到缓解。典题精讲例1酷暑季节，室外作业的工人应多喝（）思路解析：汗液的主要成分是水，还含有无机盐（如氯化钠）和尿素等物质。酷暑季节，室外作业的工人出汗多，水、无机盐被排出，造成体内水、无机盐的含量减少。失水过多，会造成脱水，危及生命。生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要，这是生物体进行生命活动必要的条件。出汗后，除了补充水分外，还应补充无机盐，应喝盐汽水。答案：A例2某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验。在这一实验设计中，应该改正的错误是()花盆阳光温度水Ⅰ阳光20℃充足Ⅱ暗室20℃不充足思路解析：本题是实验分析题，主要考查学生对相关基础知识的掌握程度和对实验方法、原则的理解程度。一般的实验设计都遵循单因子变量原则和对照原则。这个实验要研究的是阳光对大豆发芽的影响，因此阳光应该为变量。根据单因子变量原则，其他因素都应该设为常量，所以本题的答案为D，这样既保证了变量单一，又使大豆不会因为缺水而影响发芽。而如果两个花盆都浇水不足，两个花盆中的大豆就会因为缺水而发芽不良，也会导致实验的失败。因此在考虑单因子变量原则时，还要尽量使常量能够满足实验成功的条件。答案：D知识导学水由一个氧原子和两个氢原子以共价键形成“V”结构（图2-5-1）。氧原子除用两个电子分别同两个氢原子的电子配对形成两个共价键外，氧的最外层的另四个电子形成两对未成键的孤对电子。成键后的氢原子因其共用电子对偏向于电负性较强的氧原子一方，故水分子氧端带部分负电荷，氢端带部分正电荷，所以水分子是极性分子。