1、第二节第二节 细胞中的无机物细胞中的无机物第第2 2章章 组成细胞的分子组成细胞的分子学习目标：学习目标：1.说出细胞中水的存在形式及作用说出细胞中水的存在形式及作用;2.举例说明无机盐在细胞中的存在形式及作用。举例说明无机盐在细胞中的存在形式及作用。 经过认真分析“勇气号”登陆火星表面寻找水的踪迹时拍摄的照 片,美国宇航局声称火星上曾被水淹过。为什么科学家在为寻找火星上是否有水而努力?找到了水又能说明什么呢?对于大多数生物来说,没有水就不能生存。水是生命之源,我们现在判断一个星球是否存在过生命,也是主要看它是否存在过水。水在各种生物体内含量都是最高的,但在不同的生物体内又存在着差异。 细胞内
2、含量最多的化合物细胞内含量最多的化合物水水 地球表面约地球表面约3/43/4的部分是水；的部分是水； 一个人在极限状况下，可坚持一个人在极限状况下，可坚持20d20d以上不进食。以上不进食。 一个人不喝水，一个人不喝水，1d1d后就会丧失意识后就会丧失意识 , ,生命濒临终点生命濒临终点新知导入新知导入一、细胞中的水一、细胞中的水 人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。远古的环境条件给生物的化学组成和特性烙上了永久的印记。现在的开水。远古的环境条件给生物的化学组成和特性烙上了永久的印记。现在的生物，包括
3、生活在陆地上的生物也与水密不可分。每当你感到渴时，你都能生物，包括生活在陆地上的生物也与水密不可分。每当你感到渴时，你都能体会到生命对水的依赖。体会到生命对水的依赖。1.1.水的含量特征水的含量特征（1 1）水是活细胞中含量最多的化合物。）水是活细胞中含量最多的化合物。（2 2）生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。）生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。一、细胞中的水一、细胞中的水2022-1-9（3 3）同种生物，不同的生长发育时期含水量不同。）同种生物，不同的生长发育时期含水量不同。一、细胞中的水一、细胞中的水资料三：人体的几种不同年龄阶段水的含量资料三：人体的几种不同年龄阶段水
4、的含量年龄阶段年龄阶段胎儿胎儿婴儿婴儿成年成年壮年壮年老年老年 所占比例（所占比例（%）95756560 502022-1-9（4 4）同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。）同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。一、细胞中的水一、细胞中的水 人体中几种不同器官或组织中水的含量人体中几种不同器官或组织中水的含量组织组织器官器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液所占比例所占比例（% %）101022227676797983832022-1-9细胞中含量最多的化合物是水；细胞中含量最多的化合物是水；不同生物的含水量不同，并且水生生物含水量比陆生生物高；不同生物的含水量不同，并
5、且水生生物含水量比陆生生物高；同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同；同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同；生物体在不同的生长发育期，含水量也不同。生物体在不同的生长发育期，含水量也不同。总结：水的含量特点：总结：水的含量特点：2022-1-92 2、水的存在形式、水的存在形式自由水：自由水：结合水：结合水：特点：容易流动，容易蒸发。特点：容易流动，容易蒸发。 特点：不能自由流动，也不容易散失。特点：不能自由流动，也不容易散失。 含量：占细胞内全部水的含量：占细胞内全部水的9595以上。以上。含量：约占细胞内全部水的含量：约占细胞内全部水的4.5。以游离形式存在，可以自由流动的水以游
6、离形式存在，可以自由流动的水与细胞内其它物质相结合的水与细胞内其它物质相结合的水判断：以下实例中水主要以什么形式存在？判断：以下实例中水主要以什么形式存在？（A A） 切西瓜时流出的瓜汁水切西瓜时流出的瓜汁水 （B B）鸡蛋清里的水）鸡蛋清里的水（C C）新鲜小麦种子晒干时丢失的水？）新鲜小麦种子晒干时丢失的水？（D D）晒干后的种子烘烤后，试管壁上的水）晒干后的种子烘烤后，试管壁上的水自由水自由水结合水结合水自由水自由水结合水结合水2022-1-93 3、自由水和结合水之间的关系、自由水和结合水之间的关系在一定条件下自由水和结合水可相互转化。在一定条件下自由水和结合水可相互转化。两者的相对含
7、量（自由水两者的相对含量（自由水/结合水）和生物组织的代谢速率相关：结合水）和生物组织的代谢速率相关：自由水多，自由水自由水多，自由水/结合水比值高，代谢快，抗性弱；结合水比值高，代谢快，抗性弱；自由水少，自由水自由水少，自由水/结合水比值低，代谢慢，抗性强结合水比值低，代谢慢，抗性强 （如种子萌发和种子的休眠）（如种子萌发和种子的休眠） 温度高时，结合水就能摆脱束缚而成为自由水温度高时，结合水就能摆脱束缚而成为自由水 例如：烘干种子例如：烘干种子2022-1-9思考讨论：思考讨论：结合水多的植物体结合水多的植物体自由水自由水 结合水结合水新鲜种子新鲜种子水水2022-1-94 4、水的重要功
8、能、水的重要功能氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短的时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。氢键的存在使得水具有较高的比热容，这意味着水的温度相对不易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。（1 1）结合水：是细胞结构的重要成分。）结合水：是细胞结构的重要成分。（2 2）自由水：）自由水： 是细胞内的良好溶剂（蔗糖）；是细胞内的良好溶剂（蔗糖）； 参与细胞内的生化反应（水解）；参与细胞内的生化反应（水解）； 运输养料和代谢废物（血液）；运输养料和代谢废物（血液）； 为多细胞生物体内细胞提供液体生活环境（羊水）为多细胞生物体内细胞提供液
9、体生活环境（羊水） 总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。 请问森林火灾之后地上的这些灰请问森林火灾之后地上的这些灰烬是什么呢烬是什么呢 ? ? 是无机盐。是无机盐。1.1.含量含量 与水不同，无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的与水不同，无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1 11.5%1.5%。二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐问题探讨成分成分质量浓度质量浓度/g.L-1/g.L-1蔗糖蔗糖30其他糖类其他糖类10柠檬酸柠檬酸10柠檬香精柠檬香精0.8氯化钠氯化钠1.0氯化钾氯化钾0.1磷酸二氢钠磷酸二氢钠0.1磷酸二氢钾
10、磷酸二氢钾0.1碳酸氢钠碳酸氢钠0.1运动员饮料的化学成分表1.表中哪些成分属于无机盐？它们在饮料中以什么形式存在？ 氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠等属于无机盐。它们在饮料中以离子的形式存在。2.为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？ 运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。3 3、无机盐的功能、无机盐的功能血血红红素素分分子子上述实例说明无机盐有什么作用?2022-1-9二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐2 2、无机盐的存在形式、无机盐的存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合态形式存在。细胞中大多数无机盐以离子的形式
11、存在，少数以化合态形式存在。2022-1-9缺 Fe： 人体患贫血；果树患黄叶病缺 Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象功能2:维持细胞和生物体生命活动生物体缺乏某种无机盐的症状缺 I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺 B：华而不实（只开花不结果）缺Zn： 影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺Mg： 影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行2022-1-9 大家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此而降低，还是维持在7.357.45之间，为什么呢？（各种蛋白质对于pH的改变异常敏感，人体血浆pH降低
12、0.5个单位，立即发生酸中毒。）这是因为无机离子如HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。 功能3:维持细胞和生物体的酸碱平衡。2022-1-99%0.09%0.09% 某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，用度，用0.09%或或9%浓度可以吗？为什么？浓度可以吗？为什么？质量分数为质量分数为0.9%的氯化钠溶液的氯化钠溶液功能4:维持细胞的渗透压，保持细胞的正常形态。2022-1-9细胞内某些重要化合物的组成成分维持细胞和生物体的生命活
13、动维持细胞的酸碱平衡维持细胞内外的渗透压（维持生物体的水盐平衡）总结：无机盐的作用：总结：无机盐的作用：2022-1-9课堂总结1.1.豌豆的种子有圆粒和皱粒。圆粒种子含淀粉多豌豆的种子有圆粒和皱粒。圆粒种子含淀粉多, ,成熟时能有效地保留水成熟时能有效地保留水分。而皱粒种子含蔗糖多分。而皱粒种子含蔗糖多, ,在成熟时由于失水而皱缩。上述圆粒种子保留在成熟时由于失水而皱缩。上述圆粒种子保留的水分和皱粒种子失去的水分的水分和皱粒种子失去的水分( () ) A.A.前者主要是结合水前者主要是结合水, ,后者是自由水后者是自由水B.B.两者主要都是结合水两者主要都是结合水C.C.前者主要是自由水前者
14、主要是自由水, ,后者是结合水后者是结合水D.D.两者主要都是自由水两者主要都是自由水【解析】选【解析】选A A。结合水是水在生物体和细胞内的存在状态之一。结合水是水在生物体和细胞内的存在状态之一, ,是吸附和是吸附和结合在有机固体物质上的水。也就是说结合水主要是和种子中的淀粉结结合在有机固体物质上的水。也就是说结合水主要是和种子中的淀粉结合在一起合在一起, ,因此圆粒种子中保留的水是结合水。自由水不被植物细胞内胶因此圆粒种子中保留的水是结合水。自由水不被植物细胞内胶体颗粒或大分子所吸附体颗粒或大分子所吸附, ,能自由流动能自由流动, ,并起溶剂作用。皱粒种子中淀粉含并起溶剂作用。皱粒种子中淀
15、粉含量少量少, ,蔗糖含量高蔗糖含量高, ,也就是说自由水不能与淀粉也就是说自由水不能与淀粉( (或蛋白质或蛋白质) )结合结合, ,它主要与它主要与蔗糖溶解在一起蔗糖溶解在一起, ,因此皱粒种子失去的水分为自由水。因此皱粒种子失去的水分为自由水。课堂练习A2.2.小麦种子萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（小麦种子萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（ ）A.A.升高升高 B. B.降低降低 C.C.不变不变 D. D.无法判断无法判断3.3.苹果含有微量元素锌苹果含有微量元素锌, ,而锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不而锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素可缺少的元素,
16、 ,儿童缺锌就会导致大脑发育不良儿童缺锌就会导致大脑发育不良, ,因此苹果又被称为因此苹果又被称为“记记忆之果忆之果”。这说明无机盐离子（。这说明无机盐离子（ ） A. A.对维持生物体生命活动有重要作用对维持生物体生命活动有重要作用 B. B.对维持细胞形态有重要作用对维持细胞形态有重要作用 C. C.对维持酸碱平衡有重要作用对维持酸碱平衡有重要作用 D. D.对调节细胞内外的渗透压有重要作用对调节细胞内外的渗透压有重要作用4.4.一些马拉松运动员在比赛进入最后阶段时，下肢肌肉常发生抽搐，这一些马拉松运动员在比赛进入最后阶段时，下肢肌肉常发生抽搐，这是因为随着人体大量出汗而向体外排出了过量的（是因为随着人体大量出汗而向体外排出了过量的（ ）A A、水、水 B B、钠盐、钠盐 C C、钙盐、钙盐 D D、尿素、尿素AA课堂练习C2022-1-9谢谢同学们的配合！
