1、必修一分子与细胞第二章 组成细胞的分子第2节 细胞中的无机物必修一分子与细胞【问题探讨】左侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。运动员饮料的化学成分表成分质量浓度/(g L-1)蔗糖30其他糖类10柠檬酸10柠檬香精0.8氯化钠1.0氯化钾0.1磷酸二氢钠0.1磷酸二氢钾0.1碳酸氢钠0.11、喝饮料主要上给身体补充水，水在细胞中起什么作用？2、表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？原因：水是生命之源，一切生命活动都离不开水。原因：出汗不仅排出大量水分，也排出大量无机盐。必修一分子与细胞【拓展】与水相关
2、的资料(1)一般情况下，一个人在极限条件下，可以坚持20天以上不进食，但是缺水不能超过1天。(2)地球表面约3/4的部分是水。(3)细胞内含量最多的化合物是水。(4)许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作。必修一分子与细胞一、生物体内含水量水母97%藻类90%鱼类80-85%高等植物 60-80%哺乳动物65%结论：1、生物种类不同，含水量一般不同。如：水生陆生。必修一分子与细胞结论：2、同种生物的不同发育时期，含水量一般不同。如：幼儿时期成年时期老年时期；植物的幼嫩部分成熟部分。幼儿时期 70%老年时期 50%左右必修一分子与细胞血液 83%骨骼 22%牙齿 10%心脏 79%肌肉
3、76%结论：3、组织器官的种类及代谢程度不同，含水量不同。如：血液骨骼肌牙齿。必修一分子与细胞一、生物体内含水量水是生物体内含量最多的化合物，占70%90%。1、生物种类不同，含水量一般不同。如：水生陆生。2、同种生物的不同发育时期，含水量一般不同。如：幼儿时期成年时期老年时期；植物的幼嫩部分成熟部分。3、组织器官的种类及代谢程度不同，含水量不同。如：血液骨骼肌牙齿。必修一分子与细胞二、生物体内水的功能结论：1、水是细胞内良好的溶剂，许多种物质能够在水中溶解。必修一分子与细胞结论：2、许多生物化学反应需要水的参与。必修一分子与细胞结论：3、绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。必修一分
4、子与细胞植物蒸腾作用运输水和无机盐植物细胞质环流物质交换血液的流动营养物质和代谢废物运输结论：4、水参与营养物质和代谢废物的运输。必修一分子与细胞二、生物体内水的功能水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物。1、水是细胞内良好的溶剂，许多种物质能够在水中溶解。2、许多生物化学反应需要水的参与。3、绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。4、水参与营养物质和代谢废物的运输。必修一分子与细胞三、水分子的结构决定水分子独特的性质阅读教材2021页楷体字部分，尝试总结水分子结构与特性的关系。水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧原子吸引共用电子对的
5、能力比氢原子更强，氧原子的一端稍带有负电荷，氢原子的一端稍带有正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为极性分子。带正电或负电的分子（或离子）容易与之结合，因此，水是良好溶剂。结论：1、水是良好溶剂是因为水分子为极性分子。必修一分子与细胞氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，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，具有流动性同时氢键使得水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要结论：2、水有流动性是因为氢键不稳定。三、水分子的结构决定水分子独特的性质结论：3、水温较稳定是因为氢键的存在，比热容高。必修一分子与细胞理化
6、特性分子结构A.是良好的溶剂B.具有流动性C.维持生命系统稳定性a.水是极性分子b.氢键存在，比热容较高c.氢键不稳定三、水分子的结构决定水分子独特的性质必修一分子与细胞四、细胞中水分子的存在形式1、自由水概念：在细胞内呈游离状态，可以自由流动的水。含量：占所有水的绝大部分。(95.5%)作用：占比越大，细胞代谢越旺盛。(自由水含量多少决定代谢强弱)(良好溶剂、参与反应、提供液体环境、运输物质)联系生活：晒种减少自由水，降低代谢水平，便于储存。浸种增加自由水，提高代谢水平，便于萌发。必修一分子与细胞2、结合水概念：一部分水与细胞内的其他物质相结合。(失去流动性和溶解性)含量：占细胞水分的4.5
7、%。作用：细胞结构的重要组成成分。联系生活：与生物的抗寒性、抗旱性有关。(抗逆性)结合水比例上升：水分不易挥发(蒸腾)，不易结冰亲水性的强弱：蛋白质淀粉脂肪必修一分子与细胞3、自由水与结合水的联系转化实例烘干种子时：结合水自由水。冬小麦入冬前：自由水结合水。鸡蛋变质：结合水自由水。必修一分子与细胞一、生物体内含水量(60-95%)1、生物种类不同，含水量不同。2、不同发育时期，含水量不同。3、组织器官及代谢程度不同，含水量不同。二、生物体内水的种类及功能1、结合水：细胞结构的重要组成成分。(亲水性：蛋白质淀粉脂肪)2、自由水：良好溶剂；参与反应；提供液体环境；运输物质。三、水的结构决定性质1、
8、极性分子良好溶剂；2、氢键不稳定流动性；3、比热容高温度较稳定。四、自由水与结合水相互转化(如：温度变化)1、晒种：自/结减小，代谢减弱。2、浸种：自/结增大，代谢增强。3、烘干种子：水分丧失，种子死亡。4、寒冷：自/结降低，抗寒性增强。5、干旱：自/结降低，抗旱性增强。归纳总结必修一分子与细胞五、细胞中的无机盐1、存在形式：大多数以离子形式存在。阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。少数以化合物形式存在：如骨骼和牙齿中的CaCO3。2、含量：含量很少，占鲜重1%-1.5%。必修一分子与细胞【思考讨论】无机盐的作用
9、资料1：下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。1、植物体缺镁会影响光合作用，为什么？2、有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？镁是叶绿素的重要成分，缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。铁是血红素的重要成分，缺 Fe 会导致血红素（血红蛋白）的合成障碍，从而引起贫血。必修一分子与细胞【思考讨论】无机盐的作用资料2：植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。讨论3.植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么?分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。这说
10、明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的的大量元素之一，是生物膜(磷脂)等的重要成分，也是细胞许多重要化合物(如核酸、ATP等)的成分；也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢相关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。必修一分子与细胞根据【思考讨论】资料1可知3、无机盐的功能(1)、细胞内某些结构和化合物的重要组成成分Mg：叶绿素Fe：血红素(血红蛋白)P：ATP、核酸(DNA、RNA)、磷脂(细胞膜)I：甲状腺激素。必修一分
11、子与细胞根据【思考讨论】资料2可知3、无机盐的功能(2)、维持细胞和生物体的生命活动人体缺Na+：神经、肌肉细胞兴奋性降低，引起酸痛、无力。Ca2+：儿童缺钙佝偻病；成人缺钙骨软化病；老年缺钙骨质疏松；血钙过低抽搐；血钙过高肌无力。人体缺I：儿童呆小症；成人地方性甲状腺肿(大脖子病)植物缺NPK：植物生长发育不良。植物缺B：只开花不结果(花而不实)。必修一分子与细胞必修一分子与细胞(3)、维持细胞的渗透压平衡生理盐水(0.9%NaCl)：维持动物细胞的正常形态和功能。Na2+、Cl-：维持动物细胞外液渗透压。K+：维持动物细胞内液渗透压。必修一分子与细胞(4)、维持细胞的酸碱平衡维持人体血液酸
12、碱平衡：缓冲物质(人体正常PH：7.35-7.45)例如：NaHCO3/H2CO3；Na2HPO4/NaH2PO4科学？谣言？必修一分子与细胞五、细胞中的无机盐1、存在形式：大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在。2、含量：含量很少，占鲜重1%-1.5%。3、无机盐的功能(1)、细胞内某些结构和化合物的重要组成成分(2)、维持细胞和生物体的生命活动(3)、维持细胞的渗透压平衡(4)、维持细胞的酸碱平衡归纳总结必修一分子与细胞P22旁栏问题摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是NaCl。虽然Na+和Cl+在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它
13、们并不是越多越好。世界卫生组织(WHO)推荐每人每天食盐摄入量以5g为宜。据中国居民营养与慢性病状况报告（2015）显示，虽然我国居民平均每天烹调用盐量在2012 年比 2002年下降了 1.5 g，但还是达到了10.5 g，而且中老年群体食盐摄入量明显高于青少年群体。摄入的盐过多对人类健康的危害很大。例如，有大量证据表明，增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿症等相关。但是，并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相对高水平的盐摄入。必修一分子与细胞【练习与应用】教材P22一、二、1、答案：质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。2、答案：水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素,所以科学家才会作出这样的推测。
