导学案--细胞中的无机物

1．细胞中的水存在形式有哪两种？各有什么功能？什么样的细胞中自由水多？结合水多的时候植物的什么特性会增强？
答案：细胞中的水分为自由水和结合水两种类型。结合水主要是通过氢键与细胞中的清水性物质如蛋白质、多糖等物质结合，维持细胞中蛋白质、多糖等生物大分子的空间结构，所以结合水的功能主要是细胞结构的重要组成部分。自由水的功能有①作为细胞中良好的溶剂②参与细胞中的化学反应③为细胞提供液体环境④参与营养物质和代谢废物的运输⑤有较高的比热，维持生命系统的稳定。正常情况下，代谢越旺盛的细胞，自由水所占的比例越大。结合水比例高时，植物抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强，这是由于自由水含量相对较小的细胞，其细胞内渗透压相对较高，不容易渗透失水，从而更能抵抗干旱的环境，而自由水含量相对较小，细胞不易结冰，更能抵抗寒冷的环境。
2．自由水与结合水可以相互转化吗？种子晒干过程中损失的是什么水？种子失去了结合水还能萌发吗？
答：结合水主要是通过氢键与细胞中的清水性物质如蛋白质、多糖等物质结合。由于氢键作用力比较弱，自由水和结合水可以相互转化。结合水可以在一定条件下（如加热）转化为自由水，但同时也可能导致生物大分子的空间结构发生改变，从而对细胞的功能造成一定的损害。例如，晒干的植物种子虽然丧失了大部分自由水，生理活性降至极低水平，但干种子还保持了全部结合水及少部分自由水，因而细胞的基本结构得以保持，并能抵抗干旱、严寒等不良环境，在环境适宜时可重新获得足够的自由水，种子代谢活动增强，种子萌发。倘若干种子在烘烤过程中失去了结合水，就会导致细胞结构的破坏及生物活性的丧失，种子便不再能萌发。
3．无机盐大多以什么状态存在？少数以什么状态存在？
答：细胞中的无机盐大多以离子形式存在，少数以不溶或难溶性化合物分子的
形式存在，如骨骼、牙齿中的钙盐。
4．无机盐有哪些功能？试举例。Fe、Mg、I分别参与什么重要化合物的构成？人体缺钙会有什么表现？人体血钙过高会有什么表现？生理盐水的浓度是多少？为什么生病时要挂生理盐水？体内如果缺乏某种无机盐离子，能由其他无机盐来代替吗？
答：无机盐的功能见下表

无机盐功能	实例
细胞内复杂化合物的重要组成成分	Mg是组成叶绿素的重要成分
	Fe是组成血红素的重要成分
	I是组成甲状腺激素的重要成分
	N是构成蛋白质的必需元素
	P是构成核酸的必需元素
维持细胞和生物体的生命活动	缺Na+会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低
	血液中Ca2+太低，会引起抽搐
	血液中Ca2+太高，会引起肌无力
维持细胞渗透压平衡（维持细胞形态）	质量分数为0.9%的 NaCl溶液（生理盐水）的渗透压与人体细胞赖以生存的细胞外液渗透压相当
维持生物体或细胞内的酸碱平衡	HCO3-/CO32-和H2PO4-/HPO42-这两对离子在溶液中能够缓冲pH的变化，从而维持PH的相对稳定