内容正文:
第2节 细胞中的无机物
第2章 组成细胞的分子
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地表3/4是水,最早的生命起源于水;
干燥的种子必须吸足水才能萌发;
人的胚胎也要浸润在羊水中发育;
仙人掌身处干旱的环境,它的变态茎中仍贮存着大量的水分。
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。
一、细胞中的水
水母97%
藻类90%
鱼类80—85%
蛙78%
高等植物
60—80%
哺乳动物65%
不同种类的生物含水量不同
(水生生物>陆生生物)
几种不同生物体内的含水量
1、含量特点
组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液
含水量(%) 10 22 76 79 83
同一生物在生长发育的不同时期含水量不同(幼年>成年>老年,幼嫩部分>成熟部分)
同一生物,不同的组织、器官含水量不同。
人体中几种不同组织或器官的含水量
心脏和血液的含水量很接近,为何心脏呈坚韧的形态而血液呈流动的液态?
水的存在形式不同。
血液中主要是自由水,心脏中结合水比例相对较高。
结合水可以赋予各组织、器官一定的形态、硬度和强度。
自由水
结合水
概念:
在细胞中呈游离状态,可以自由流动
含量:
多,占细胞水分的95.5%
功能
①细胞内良好的溶剂
②参与细胞内的生物化学反应
③为细胞提供液体环境
④运输营养物质和代谢废物
概念:
与细胞内的其他物质(蛋白质、多糖等)相结合的水
含量:
少,占细胞水分的4.5%
功能:
细胞结构的重要组成成分
2、细胞中水的存在形式和作用 P20
本页参照浦仕奇老师的课件
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水为什么是细胞内的良好溶剂?(P20)
水是极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合。
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水为什么具有支持生命的独特性质呢?(P20)
具有流动性:氢键易被破坏,其不断地断裂和形成,使水在常温下维持液体状态。
保持稳定性:由于氢键的存在,水分子具有较高的比热容。
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切西瓜时流出的瓜汁水
鸡蛋清里的水
新鲜小麦种子晒干时丢失的水
干种子加热时失去的水
自由水
自由水
结合水
结合水
判断:以下实例中水主要以什么形式存在?
3、自由水和结合水的关系
新鲜鸡蛋
臭鸡蛋
鸡蛋变臭时,蛋清中的( )转变成( )
结合水
自由水
一.细胞中的水
3、自由水与结合水的关系
(1)可相互转化
自由水
结合水
降温
升温
(在一定范围内)
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。
一.细胞中的水
【情境1】 将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干,重量会减轻。干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下,仍能萌发成幼苗。
(1)刚收获的新鲜种子在阳光下晒干,主要会失去什么形式的水?
(2)若晒干的种子不浸泡,会不会萌发呢?为什么?
(3)将晒干种子放在试管中用酒精灯加热,管壁上有水珠,为什么?这时候的种子还能发芽?
(4)结合以上问题,说明自由水所占比例与代谢强度之间的关系?
自由水
不会。因为自由水的减少,导致新陈代谢活动下降
自由水/结合水比例越大,细胞的代谢强度越大
(2)两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系
失去了结合水,不能发芽
【情境2】 取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下,西瓜汁蒸发得快,如果放入冰箱中,西瓜汁先结冰。
(1)西瓜汁和鸡蛋清,哪种物质中结合水的比例相对较高?
(2)以上现象说明,与自由水相比,结合水有什么特点?
(3)由以上实验结论可推测,和热带植物相比,沙漠植物和寒带植物哪种形式的水比例更高?
(4)总结结合水的比例与抗旱抗寒能力(即抗逆性)的关系?
鸡蛋清
结合水可以帮助细胞抵抗不良环境
结合水
结合水/自由水的比例越大,细胞的抗性能力越强
抗逆性——细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力
一.细胞中的水
3、自由水与结合水的关系
(1)可相互转化
自由水
结合水
降温
升温
(在一定范围内)
(2)两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系
抗逆性
新陈代谢速率
自由水
结合水
自由水/结合水
①种子储存前,晒干是为了减少________含量, 降低种子
的_______速率,以延长种子的寿命。
自由水
③越冬作物________(减少或增加)灌溉,可以提高作物 __________________。
减少
对低温的抗性
代谢
②干种子用水浸泡后仍能萌发说明失去部分________的种子
仍保持其生理活性。
自由水
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1.2020年,我国纪念世界水日和中国水周活动的主题为坚持节水优先,建设幸福河湖。下列关于水的叙述,错误的是( )
A.细胞内的许多生物化学反应都需要水的参与
B.植物幼嫩部分比衰老部分的含水量多
C.水可为生命