内容正文:
第2节 细胞中的无机物
南阳市五中
一、细胞中的水
1.水的含量
(1)在构成细胞的各种化学成分中,水是活细胞中含量最多的化合物,一般占 。
(2)生物 不同,含水量不同。
(3)生物体在不同的生长发育期,含水量 。
60%~95%
种类
不同
2.水的特性
(1)水是极性分子,带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合,因此,水是 。
(2)水分子之间形成氢键,氢键较弱,易断裂,易形成,使水在常温下保持液体状态,具有 。
(3)氢键的存在使水具有较高的 ,使水的温度相对不易发生改变。
良好的溶剂
流动性
比热容
3.水的存在形式和功能
存在形式 自由水 结合水
含义 细胞中绝大部分水以游离的形式存在,是可以 的水 与细胞内_________相结合的水
功能 ①细胞内的_____________ 是细胞结构的重要组成成分
②参与_____________
③为细胞提供 环境
④运送 和代谢废物
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%
自由流动
其他物质
良好溶剂
生物化学反应
液体
营养物质
4.自由水和结合水的比例与细胞代谢的关系
(1)细胞中 所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛。
(2)细胞中 越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
自由水
结合水
离子
1%~1.5%
3.功能
(1)某些重要化合物和结构的组成成分,如 是构成叶绿素的元素, 是构成血红素分子的元素,P是组成 的重要成分。
(2)维持细胞和生物体的 ,如哺乳动物的血液中 含量降低,会出现抽搐现象, 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低。
(3)维持细胞的 。
Mg
Fe
细胞膜、细胞核
生命活动
Ca2+
Na+
酸碱平衡
1.判断下列有关水的叙述的正误
(1)生物体内的化学反应离不开水( )
(2)自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大( )
(3)人体细胞内水的存在形式分为结合水和自由水( )
(4)水是细胞结构的组成成分之一( )
√
×
√
√
解析:自由水与结合水的比例越高,新陈代谢越强。
2.判断下列关于人体内水和无机盐的叙述的正误
(1)都可作为细胞的能源物质( )
(2)都能维持细胞的生命活动( )
(3)所有细胞中水和无机盐的含量相同( )
(4)血钙过高会引起抽搐( )
(5)氮是植物体内的重要元素之一,酶、核酸、ATP中都含有氮元素( )
×
√
×
×
√
解析:水和无机盐等无机物都不可作为细胞的能源物质,能源物质是糖类等有机物。
解析:所有细胞中水和无机盐的含量各不相同。
解析:血钙过低会引起抽搐。
3.水的理化特性与分子结构 [连线]
4.生理功能 [连线]
1.指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命中具有重要作用。
2.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
探究点一 细胞中的水
1.结合教材P21的图示和内容回答:水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢?它又为什么具有支持生命的独特性质呢?
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;水分子具有氢键,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,由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
2.自由水和结合水的含量比例对生物的代谢和抗逆性有着重要的意义,请分析回答下列问题:
(1)刚刚收获的鲜种子一般要放在阳光下暴晒,种子变干,重量减轻,鲜种子失去的主要是哪种形式的水?种子还有活性吗?
(2)将干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠产生,这种情况下,干种子失去的主要是哪种形式的水?种子还有活性吗?
失去的主要是自由水。种子仍保留活性。
失去的主要是结合水。种子丧失活性。
(3)晒干的种子能够长久保存,浸泡吸水后能够萌发,据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系?
(4)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中,结合水含量升高。这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有何关系?
在一定范围内,自由水和结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛。
一般情况下,自由水和结合水的比值越大,细胞的抗逆性越差。
3.在冬季来临时,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的变化,如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明,细胞内溶液浓度升高,冰点降低。
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