1、第第5节节 细胞中的无机物细胞中的无机物蛋白质蛋白质碳酸钙、脂类、水分、糖类、核酸碳酸钙、脂类、水分、糖类、核酸 水、无机盐、水、无机盐、糖类、蛋白质、核酸、脂质糖类、蛋白质、核酸、脂质 无机物无机物有机物有机物细胞鲜重中各类化合物的含量细胞鲜重中各类化合物的含量 化合物化合物质量分数质量分数/%水水8590无机盐无机盐11.5蛋白质蛋白质710脂质脂质12糖类和核酸糖类和核酸11.5在组成细胞的六类在组成细胞的六类化合物中,水的含化合物中,水的含量是最多的。量是最多的。生物体中水的含量又如何呢生物体中水的含量又如何呢 细胞的化合物有:细胞的化合物有:水母水母97%藻类藻类90%鱼类鱼类808
2、5%蛙蛙78%高等植物高等植物6080%哺乳动物哺乳动物65%不同生物体内含水量是否一样?有哪些特点呢?不同生物体内含水量是否一样?有哪些特点呢?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器官组织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%10102222767679798383不同器官的含水量不样不同器官的含水量不样 。1 水在生物体中的含量水在生物体中的含量 人体不同生长时期体内水的含量人体不同生长时期体内水的含量生长时期幼儿成年老年所占比例%776050不同的生长发育不同的生长发育阶段,体内的含阶段,体内的含水量也不相同水量也不相同 。
3、1 水在生物体中的含量水在生物体中的含量(H2O)(一)(一)水在细胞中的含量水在细胞中的含量1.1.生物种类不同含水量不同:水生生物生物种类不同含水量不同:水生生物 陆生生物陆生生物 2.2.同一生物在生长发育的不同时期,含水量也不同:同一生物在生长发育的不同时期,含水量也不同:幼年幼年 中年中年 老年老年3.3.在不同的组织、器官中,水的含量也不相同在不同的组织、器官中,水的含量也不相同水是细胞中含量最多的化合物水是细胞中含量最多的化合物2 水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式 流水流水白雪白雪蒸气蒸气(液态)(液态)(气态)(气态)(固态)(固态)自由水自由水:可以自由流动,以游离形
4、式存在:可以自由流动,以游离形式存在 占细胞内全部水的占细胞内全部水的95以上。以上。结合水结合水:与细胞内其它物质相结合,:与细胞内其它物质相结合,约占细胞内全部水的约占细胞内全部水的4.5。容易流动,容易蒸发。容易流动,容易蒸发。不能自由流动,也不容易散失不能自由流动,也不容易散失 2 水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式(1 1)下列属于结合水的下列属于结合水的是(是()A.A.血液中的水血液中的水B B细胞液中的水细胞液中的水C.C.干种子细胞中的水干种子细胞中的水D.D.蒸腾作用散失的水蒸腾作用散失的水C2 水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式(2)(2)血液凝固时血液凝固时
5、_ _ 水转变成水转变成 _ _ 水水说明自由水和结合水可以相互转化。说明自由水和结合水可以相互转化。自由自由结合结合(3)干燥的种子与萌发的种子相比,自由水干燥的种子与萌发的种子相比,自由水/结合水的比值结合水的比值_大,新陈代谢速率大,新陈代谢速率_高。高。两者的相对含量两者的相对含量(自由水自由水/结合水结合水)影响生物影响生物组织细胞的代谢速率组织细胞的代谢速率自由水自由水/结合水比值高,代谢快。结合水比值高,代谢快。自由水自由水/结合水比值低,代谢慢。结合水比值低,代谢慢。萌发的种子萌发的种子萌发的种子萌发的种子2 水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式 2 水在细胞中的存在形式水
6、在细胞中的存在形式 (4)(4)同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰?最先结冰?水水自由水多还是结合水多生物体的抗寒能力较好?自由水多还是结合水多生物体的抗寒能力较好?结合水多结合水多结合水越多,抗性相对越强。结合水越多,抗性相对越强。自由水是细胞中的良好溶剂。自由水是细胞中的良好溶剂。运输营养和废物运输营养和废物。参与各种代谢作用参与各种代谢作用 。维持细胞形态维持细胞形态 结合水与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分。结合水与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分。3 水水的重要作用的重要作用 一个人在极限状况下,可以坚持一个人在极限状况下,可
7、以坚持20 20 天以上不进食,但是缺水不能超过天以上不进食,但是缺水不能超过7 7 天;天;地球表面约地球表面约3/43/4的部分是水;的部分是水;许多动植物的受精作用都离不开许多动植物的受精作用都离不开水。精子的移动离不开水水。精子的移动离不开水 ,一些昆虫和一些昆虫和蛙的受精卵要在水里发育。蛙的受精卵要在水里发育。许多国家的科学家都在为寻找火许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作星上的水而努力工作3 水水的重要作用的重要作用 资料:陆地上的淡水资源总量只占地球上水体总量的资料:陆地上的淡水资源总量只占地球上水体总量的253,而且大部分是主要分布在南北两极地区的固体,而且大部分是主
8、要分布在南北两极地区的固体冰川。地下水的淡水储量也很大,但绝大部分是深层地下冰川。地下水的淡水储量也很大,但绝大部分是深层地下水,开采利用的也很少。人类目前比较容易利用的淡水资水,开采利用的也很少。人类目前比较容易利用的淡水资源储量只占全部淡水的源储量只占全部淡水的03,占全球总水量的十万分之,占全球总水量的十万分之七。加上近代工农业发展、城市膨胀对水资源造成了严重七。加上近代工农业发展、城市膨胀对水资源造成了严重污染,所以水资源是越来越紧缺了。污染,所以水资源是越来越紧缺了。节水刻不容缓节水刻不容缓”、“节水从每个人做起节水从每个人做起”!3 水水的重要作用的重要作用 1、水在生物体中的含量
9、水在生物体中的含量 不同生物、器官、发育阶段,含水量不同不同生物、器官、发育阶段,含水量不同 2、水在细胞中的存在形式、水在细胞中的存在形式自由水自由水-结合水结合水3、水的重要作用、水的重要作用细胞内细胞内的的良好溶剂良好溶剂 运输营养和废物运输营养和废物 参与各种代谢作用参与各种代谢作用 维持细胞形态维持细胞形态 结合水与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分结合水与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分 小结小结 二二 细胞中的无机盐细胞中的无机盐v当你烘干一粒小麦种子,然后点燃烧尽,最终会当你烘干一粒小麦种子,然后点燃烧尽,最终会得到一些白色灰烬,这些灰烬就是小麦种子里的得到一些白色灰烬,
10、这些灰烬就是小麦种子里的无机盐无机盐。v在炎热的夏天,人们在大出汗后往往感觉很疲惫,在炎热的夏天,人们在大出汗后往往感觉很疲惫,这时候需要喝加这时候需要喝加盐盐的开水或是富含的开水或是富含矿物质矿物质的饮料的饮料才能使精力恢复的更快才能使精力恢复的更快。二二 细胞中的无机盐细胞中的无机盐阳离子:阳离子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。等。1 无机盐在细胞中的存在形式无机盐在细胞中的存在形式-离子的形式离子的形式2 无机盐在细胞中的含量无机盐在细胞中的含量极少,仅占细胞鲜重的极少,仅占细胞鲜重的1%1.5%1%1.5%阴离子:阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO
11、3-等。等。3 无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的功能血血红红蛋蛋白白功能:运输氧气功能:运输氧气缺铁缺铁缺铁性贫血缺铁性贫血富含铁的食物:富含铁的食物:菠菜、红枣、菜花、马铃薯(带皮)菠菜、红枣、菜花、马铃薯(带皮)叶叶绿绿素素功能:吸收阳光,功能:吸收阳光,进行进行 光合作用光合作用缺镁缺镁影响光合作用影响光合作用3 无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的功能3 无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的功能碘碘 是甲状腺素的成分之一是甲状腺素的成分之一缺缺 碘碘大脖子病(成人)、大脖子病(成人)、呆小症(儿童)呆小症(儿童)富含碘的食物:富含碘的食物:海带、紫菜、海蜇海带、紫菜、海蜇 功能功能
12、1:组成细胞中的化合物:组成细胞中的化合物 钙具有约束神经、肌肉活动的本领。钙具有约束神经、肌肉活动的本领。缺钙缺钙 引起神经肌肉的兴奋性增加而引起神经肌肉的兴奋性增加而导致痉挛。导致痉挛。腰酸背痛腿抽筋,请服腰酸背痛腿抽筋,请服*高钙片高钙片功能功能 2:维持细胞和生物体的生命活动:维持细胞和生物体的生命活动富含钙的食物:富含钙的食物:牛奶、豆制品、虾、芝麻牛奶、豆制品、虾、芝麻3 无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的功能生生理理盐盐水水在正常情况下,人体内的在正常情况下,人体内的无机盐浓度为无机盐浓度为0.9%.为患者输入为患者输入0.9%的氯化钠的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透溶液有利于
13、维持机体的渗透压平衡。压平衡。功能功能 3:维持生物体内的平衡:维持生物体内的平衡3 无机盐在细胞中的功能无机盐在细胞中的功能1.1.构成细胞中主要化合物的基础是构成细胞中主要化合物的基础是_、_、_ 、_等化学元素等化学元素2.2.生物大分子(糖类、脂质、蛋白质、核酸)以生物大分子(糖类、脂质、蛋白质、核酸)以_为基本骨架,它们是构成细胞的基本框架,其为基本骨架,它们是构成细胞的基本框架,其中中_是主要的能源物质,是主要的能源物质,_是主要储能物是主要储能物质,质,_是生命活动的主要承担者,是生命活动的主要承担者,_作作为遗传物质。为遗传物质。三三 组成细胞的元素和物质组成细胞的元素和物质
14、这些化合物必须有机地组织起来,构成细这些化合物必须有机地组织起来,构成细胞这种最基本的结构形式,才能表现生命现象!胞这种最基本的结构形式,才能表现生命现象!C H O N碳链碳链糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸1.1.如图所示细胞中的各种化合物或主要元素占细胞鲜重如图所示细胞中的各种化合物或主要元素占细胞鲜重的含量,以下按的含量,以下按1.2.3.4.51.2.3.4.5顺序排列正确的是:顺序排列正确的是:()A.A.水水,蛋白质蛋白质,糖类糖类,无机盐无机盐,脂质脂质;N,H,O,C,P ;N,H,O,C,P B.B.蛋白质蛋白质,无机盐无机盐,糖类糖类,脂质脂质,水水;O,C,N,P,
15、H;O,C,N,P,HC.C.水水,蛋白质蛋白质,脂质脂质,无机盐无机盐,糖类糖类;H,O,P,C,N ;H,O,P,C,N D.D.蛋白质蛋白质,水水,脂质脂质,糖类糖类,无机盐无机盐;C,O,H,N,P;C,O,H,N,PD 巩固练习巩固练习B2.2.根据水的存在形式和生理功能思考:根据水的存在形式和生理功能思考:落叶植物体内自由水落叶植物体内自由水/结合水的比值,冬季与夏季结合水的比值,冬季与夏季相比有何不同?(相比有何不同?()A.A.相等相等B.B.夏季大夏季大C.C.冬季大冬季大 D.D.不确定不确定3 3.某地区晒干的小麦种子的含水量约为某地区晒干的小麦种子的含水量约为14%,1
16、4%,此时此时活细胞内水分活细胞内水分()A.A.全部为自由水全部为自由水 B.B.全部为结合水全部为结合水C.C.主要为自由水主要为自由水D.D.主要为结合水主要为结合水D5.5.人的红细胞必须生活在人的红细胞必须生活在NaClNaCl浓度为浓度为0.9%0.9%的血将中。的血将中。若将红细胞置于浓盐水中,红细胞则会失水皱缩,从若将红细胞置于浓盐水中,红细胞则会失水皱缩,从而丧失输送而丧失输送O2O2的功能。这些事实说明()的功能。这些事实说明()A.A.无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用 B.B.无机盐对维持生物体的形态和功能有重要作用无机盐对维持
17、生物体的形态和功能有重要作用 C.C.无机盐离子容易进出细胞无机盐离子容易进出细胞 D.D.水分子容易进出细胞水分子容易进出细胞 B6 6、生物新陈代谢旺盛、生长迅速时,生、生物新陈代谢旺盛、生长迅速时,生物体内的结合水与自由水的比值(物体内的结合水与自由水的比值()A A、升高、升高 B B、下降、下降 C C、不变、不变 D D、变化与此无关些、变化与此无关些B7 7人若在高温条件下工作,大量排汗,该怎样做人若在高温条件下工作,大量排汗,该怎样做?A.A.饮盐开水饮盐开水 B.B.饮碳酸型饮料饮碳酸型饮料 C.C.饮蛋白型饮料饮蛋白型饮料 D.D.饮纯净水饮纯净水8 8、细胞中含量最多的化
18、合物(、细胞中含量最多的化合物()vA A、蛋白质、蛋白质 B B、淀粉、淀粉 C C、水、水 D D、糖原、糖原9 9、水在生物体的许多化学反应中可充当、水在生物体的许多化学反应中可充当vA A、溶剂、溶剂 B B、催化剂、催化剂 C C、还原剂、还原剂 D D、载体、载体1010、下列离子中哪项不是细胞需要的(、下列离子中哪项不是细胞需要的()vA A、ClCl-B B、FeFe2+2+C C、S0S04 42-2-D D、PbPb2+2+血液与心肌的比较血液与心肌的比较形态形态含水量含水量%血液血液液态液态8383心肌心肌坚韧的固态坚韧的固态7979n(2 2)农民晒干葵花籽与炒干葵花籽
19、主要失去的)农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水?是什么形式的水?(1 1)血液是流动的,心肌是坚实的,为什么)血液是流动的,心肌是坚实的,为什么 两者含水量这么接近?两者含水量这么接近?血液中的水主要以自由水的形式存在血液中的水主要以自由水的形式存在心肌中的水主要以结合水的形式存在心肌中的水主要以结合水的形式存在自由水自由水 结合水结合水训练训练v(3 3)比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛?盛?v(4 4)同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁)同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰?最先结冰?v(5 5)根据问题()根据问
20、题(4 4),自由水多还是结合水多生物),自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强?体的抗旱、抗寒、抗热能力强?结合水含量越高,抗性相对较强结合水含量越高,抗性相对较强 一般而言,代谢越旺盛,自由水含量越高一般而言,代谢越旺盛,自由水含量越高训练训练表一:表一:几种不同生物体水的含量几种不同生物体水的含量生物生物水母水母鱼类鱼类蛙蛙哺乳动物哺乳动物藻类藻类高等植物高等植物水含量水含量%979780-8580-8578786565909060-8060-80表二:表二: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器官组织器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心
21、肌血液血液所占比例所占比例%10102222767679798383从表中的数据分析,试判断下列说法的正误:从表中的数据分析,试判断下列说法的正误:(1 1)构成生物体的成分中水的含量最多()构成生物体的成分中水的含量最多()(2 2)生物体的含水量与生物的生活环境密切相关()生物体的含水量与生物的生活环境密切相关()(3 3)代谢旺盛的组织器官含水量较高()代谢旺盛的组织器官含水量较高()(4 4)组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关()组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关()矿质离子:矿质离子:除除C C、H H、O O外外主要由根系从土壤中吸收的的元素叫矿质元素。主要由根系从土壤
22、中吸收的的元素叫矿质元素。矿质元素在植物体内有二种存在形式:矿质元素在植物体内有二种存在形式:可转移,被再利用。如可转移,被再利用。如N、K、P、Mg等等不能转移,不能被再利用。如不能转移,不能被再利用。如Ca、Fe 矿质元素一般存在于土壤中的无机盐里,是以矿质元素一般存在于土壤中的无机盐里,是以离子形式离子形式被被根根尖吸收尖吸收的。的。必需的必需的矿质元素矿质元素大量元素:大量元素:N、P、K、S、Ca、Mg微量元素微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni无机盐功能每日需要量缺乏引起的疾病过量引起的疾病Fe是血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分。1020 mg 缺铁性贫血 色素
23、性肝变硬;铁质沉著病 Ca促进牙齿和骨骼生长,凝血作用,调节神经肌肉的敏感性等。0.41.5 g 骨骼畸形;抽搐 白內障;胆结石;粥样硬化 Zn是若干跟消化有关的酶的结构中心。1015 mg 侏儒症;生殖腺功能受影响 金属烟雾发烧症 Na体液的主要组成成分,调节体液滲透压。1.65 g Addison病等 K使生长正常,保持肌肉功能正常,维持离子浓度平衡、调节体液滲透压。24 g 心律异常等 Addison病 I是形成甲状腺素的成分。0.010.15 mg 甲狀腺舯等 Mg參与构成叶绿素,与酶的活性有关,保持肌肉功能正常。0.20.4 g 惊厥 麻木症 Cu促进正常生长。13 mg 貧血症;卷毛综合征等 Wilson氏肝脏豆核病 Mn正常生长所需。2.55 mg 骨骼畸形 运动失调P构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素,促进酶的活动,形成ATP。1.22.7 gCr对胰岛素的生成是重要的。0.050.2 mg 非正常的葡萄糖代谢 F维持骨骼的结构,防止蛀牙。2 mg 牙齿出现斑点