内容正文:
第4课时 组成细胞的无机物
[目标导读] 1.阅读教材P18~20内容,简述水在细胞中的存在形式和生理作用。2.阅读教材P20~21图文,总结无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
[重难点击] 1.自由水、结合水及水的生理作用。2.无机盐的作用。
一、组成细胞的水
1.水是生物体的主要成分
(1)水的含量
水是生命之源,没有水就没有生命,请阅读教材P18~19内容,结合下面表格内容进行探究:
材料 表一 大肠杆菌细胞中各种化合物所占比例
化合物
水
无机盐
蛋白质
脂质
糖类
核酸
所占比例(%)
70
1
15
2
3
7
表二 几种不同生物体中水的含量
生物[来源:学.科.网Z.X.X.K]
水母
鱼类
蛙
哺乳动物
藻类
高等植物
水的含量(%)[来源:学*科*网]
97
80~85
78
65
90
60~80
表三 人体中几种不同器官或组织中水的含量
组织或器官
牙齿
骨髓
骨骼肌
心肌
血液
水的含量(%)
10
22
76
79
83
①表一说明:细胞中含量最多的无机物是水,含量最多的有机物是蛋白质。
②表二说明:不同生物体内含水量不同,一般水生生物体内的含水量比陆生生物多。
③表三说明:同一生物体内,不同的组织、器官的含水量不同,一般代谢旺盛的组织、器官含水量较多。
(2)水的存在形式
①表三中心肌和血液的含水量差别不大,但是心肌具有坚韧的形态,血液却能川流不息,这种差异可能是水在这两种组织中的存在形式不同。
②绝大部分水可以自由流动,以游离的形式存在,叫做自由水,含量为95.5%,是生物体细胞的主要成分。
③细胞中的水一小部分与细胞内的其他物质相结合,叫做结合水,大约占细胞内全部水分的4.5%,是细胞结构的重要组成成分。
④收获的农作物的鲜种子晒干后,重量减轻,能较长时间保存,第二年播种时只要提供适量的水分就可以萌发;晒干的种子如果进行烘烤,重量还能减轻,但吸水后不能萌发了。据此思考:鲜种子晒干后仍保持其生理活性,该过程中失去的是自由水。干种子烘烤失去其生理活性,丢失的是结合水。
小贴士 (1)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
(2)自由水/结合水与温度的关系:温度升高时,自由水增多,反之结合水增多。
(3)判断不同条件下生物的失水情况:一般来说,生物组织中自由水的变化更大一些,结合水变化较小,只有在较强烈的理化条件下,结合水才丢失,常见的实例分析如下:
①鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻:自由水散失。
②干种子用水浸泡后仍能萌发:失去自由水的种子仍保持其生理活性。
(4)干种子不浸泡不萌发:自由水越多,代谢越旺盛。
(5)种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠:失去结合水。
(6)失去结合水的种子浸泡后不萌发:失去结合水的细胞失去生理活性。
2.水的生理作用
水分子具有其他分子不具有的一些特点,因此在生物体内具有非常重要的作用。
(1)观察水分子的结构模型分析:
①水分子中正电荷的重心和负电荷的重心不重合,所以水是极性分子。
②根据相似相溶原理,水能溶解极性分子,是非常理想的溶剂,是生命活动中各种化学反应的理想介质,也有利于物质在生物体内的运输。
③在活细胞中,水可以吸附在纤维素、淀粉、蛋白质等多种分子上,这对生物体正常的代谢活动具有重要的意义。
(2)与其他液体相比,升高或降低相同的温度,水分吸收或释放热量均比其他液体更多,这说明水能对温度变化起较好的缓冲作用,从而保持细胞温度相对稳定。
(3)生物体内的很多化学反应都是以水作为反应原料的。例如,光合作用和细胞呼吸都需要水,所有的水解反应都需要水。
归纳提炼
自由水与结合水的比较
形式
自由水
结合水
区别
特点
以游离状态存在,可流动、易蒸发、可参与代谢
在细胞内与其他物质相结合、不流动、难蒸发[来源:Zxxk.Com][来源:学科网ZXXK]
功能
①是理想的溶剂,化学反应的理想介质
②有利于物质在生物体内的运输
③有利于细胞温度保持相对稳定
④参与多种化学反应
是细胞结构的重要组成成分
含量
约占全部水分的95.5%
约占全部水分的4.5%
联系
结合水自由水
活学活用
1.如图甲表示几种生物体内的含水量,图乙表示人体内有关组织或器官的含水量,下列有关叙述错误的是( )
A.水生生物的含水量一般比陆生生物多
B.代谢旺盛的组织或器官含水量一般较多
C.生物体内含量最多的物质是水
D.血液中自由水与结合水之比大于1,而心脏中则相反
答案 D
二、组成细胞的无机盐
农作物生长离不开肥料,人们的日常饮食离不开食盐,这些都说明无机盐对生物体的生命活动有着重要的作用。请阅读教材P20~21内容,结合下面材料,探究无机