内容正文:
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水的含量
(1)不同__种类__生物的含水量有差异,一般为60%~95%。
(2)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。
2.水的存在形式及作用
形式
自由水
结合水
概念
细胞中绝大部分的水呈__游离状态__,可以自由流动
与其他物质__结合__的水
含量
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的__4.5%__
作用
(1)细胞内良好的__溶剂__;
(2)参与__生物化学反应__;
(3)为细胞提供液体环境;
(4)运送_营养物质_和__代谢废物__
是细胞结构的__重要组成部分__,存在形式主要是水与__蛋白质__、多糖等物质结合,这样水失去__流动性__和__溶解性__,成为生物体的构成成分
水的分子结构决定其作用和独特性质
(1)水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
(2)水分子的空间结构及电子的__不对称分布__,使得水分子成为一个__极性分子__,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。
(3)由于水分子的极性,使水分子间产生__氢键__。由于氢键易断裂,又不断地形成,使水常温下维持液体状态,具有__流动性__。同时,氢键的存在使水具有较高的比热容,对维持生命系统的__稳定性__十分重要。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式和含量
2.无机盐的生理功能与实例(连线)
①组成复杂化合物
a.哺乳动物血液中缺Ca2+会出现抽搐
b.HCO维持血浆pH
②维持生命活动
c.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低
d.Mg构成叶绿素,Fe构成血红蛋白
③维持细胞的酸碱平衡
e.P组成细胞膜、细胞核等
答案 ①—d、e ②—a、c ③—b,
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细胞中的自由水和结合水
1.影响细胞含水量的因素
(1)生物种类:水生生物>陆生生物。
(2)生长发育阶段:幼儿>成年;幼嫩部分>成熟部分。
(3)组织器官种类与代谢程度:牙齿<骨骼<血液。
2.自由水与结合水之间的转化
(1)转化条件:
(2)转化实例
①烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。
②水果放入冰箱冷藏时,部分自由水转化为结合水。
3.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
(1)图示
(2)在生产中的应用
①种子萌发时,需要吸收水分,增加自由水含量。
②种子储藏前晒干是为了降低自由水含量,降低代谢速率,以延长储藏时间。
③越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。
细胞中两种形式的水含量不同,可以影响器官或组织的形态特点,如心肌和血液含水量相当,但心肌中结合水含量相对较高,血液中自由水含量相对较高(需要注意的是,在心肌和血液中都是自由水含量大于结合水含量)。
【例题1】 如表为不同生物体的含水量(%)。下列各项中,不属于表中内容所蕴含的信息是( )
生物种类
水母
鱼类
青蛙
藻类
高等植物
哺乳动物
休眠种子
含水量(%)
97
82
78
90
60~80
65
<10
A.生物体的含水量与其生存环境相关
B.生物体中含量最多的化合物是水
C.生物体的含水量与其体重大小相关
D.休眠种子的含水量与其代谢水平有关
答案 C
解析 表中水生生物体内的含水量明显高于陆生生物,说明生物体的含水量与其生存环境相关,A项正确;生物体中含量最多的化合物是水,B项正确;从表格数据无法得出生物体的含水量与其体重大小的关系,C项错误;一般情况下,代谢越旺盛的生物或器官含水量越高,休眠种子的代谢水平较低,含水量较少,D项正确。
水与生命活动的关系分析
(1)看环境条件是否恶化,若环境恶化,则自由水含量下降,结合水含量上升。
(2)看细胞的年龄变化,若细胞衰老,则自由水含量下降。
(3)看生命活动强度或状态的变化,若生命活动增强则自由水含量上升,结合水含量下降。
【变式1】 如图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析,下列有关说法正确的是( )
A.①和②均有生命活力,但是含水量不同
B.①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化
C.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中的