内容正文:
2.2 细胞中的无机物
第二章 组成细胞的分子
学习目标:
1.简述水在细胞中的存在形式和作用。
2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
1
细胞中的水
细胞中含量最多的化合物是水
水母97%
几种不同生物体水的含量
藻类90%
鱼类80-85%
蛙类78%
高等植物60-80%
哺乳动物65%
不同生物体内水的含量不同
(水生生物的含水量>陆生生物的含水量)
人在不同发育时期的含水量
幼儿和成人体内的含水量
同一生物在不同的生长发育时期含水量不同
幼儿身体含水量>成年人身体含水量
同一生物不同组织或器官含水量
牙齿10%
骨骼22%
骨骼肌76%
心脏79%
血液83%
同一生物不同组织或器官的含水量不同
1
细胞中的水
细胞、生物体内含水量的比较,说明了什么?
细胞中含量最多的化合物是水
不同生物体内的含水量不同
同一生物的不同生长发育时期的含水量不同
同一生物不同组织或器官的含水量不同
自然界中的水
液态
固态
气态
合作探究
1. 细胞中的水有几种存在形式,各形式水的含量是怎样的,各有何特点?
2. 不同形式的水起的作用是什么?
阅读教材P20-P21中的内容,思考以下两个问题
自由水
结合水
1、水在细胞中的存在形式、含量及特点:
特点:易蒸发、不受束、可流动
特点:不易散失、含量较稳定、失去流动性、溶解性
绝大多数水以游离的形式存在,可以自由流动(占全部水的95.5%)
与细胞内其他化合物(蛋白质、多糖等物质)相结合的水(占全部水的4.5%)
练一练
请判断以下实例中的水,主要以什么形式存在:
1 切西瓜时,流出的西瓜汁水
2 新鲜小麦种子晒干时丢失的主要水分
3 晒干的小麦种子在被烘烤时丢失的水分
4 鸡蛋清里的水
自由水
自由水
结合水
结合水
合作探究
1. 细胞中的水是以什么形式存在的,各形式水的含量是怎样的,各有何特点?
2. 不同形式的水起的作用是什么?
阅读教材P20-P21中的内容,思考以上几个问题
自由水的功能:
①细胞内的良好溶剂;
②参与细胞内生物化学反应;
③为细胞提供液体环境;
④运送营养物质、代谢废物
结合水的功能:
结合水是细胞结构的重要组成成分
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细胞中的水
请从水分子结构的角度分析:
水为什么是细胞内的良好溶剂?
水为何能起到运输物质的作用?
它为什么具有支持生命的独特性质呢?
水的分子结构
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。
每个水分子可以与周围水分子靠氢键互相作用在一起。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。
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。
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细胞中的水
水分子的结构 水分子的功能
自由水
结合水
是细胞内的良好溶剂
参与细胞内的生化反应
运输营养和代谢废物
为细胞提供液体生活环境
是细胞结构的重要成分
新鲜豌豆种子
晒干的豌豆种子
谁的自由水含量更多?谁的新陈代谢更旺盛?二者有何联系?
一般而言,自由水含量越高,代谢越旺盛。
沙漠中的植物
热带雨林中的植物
谁的结合水含量更多?谁的抗逆性更强?二者有何联系?
一般而言,结合水含量越高,抗逆性(抗旱、抗寒等)相对越强。
1
细胞中的水
——自由水与结合水的关系
在一定条件下可以互相转换
自由水
结合水
代谢缓慢、降温
代谢旺盛、升温
自由水/结合水比值相对越大,细胞代谢越旺盛,反之代谢越缓慢。结合水/自由水,比值相对越大,抗虐性越强。
例如:冬季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。
当你烧掉一块木头后,会得到一些灰白色的灰烬,这些灰烬是什么?
无机盐
二、细胞中的无机盐
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
NaCl 1.0
KCl 0.1
NaH2PO4 0.1
KH2PO4 0.1
NaHCO3 0.1
1.表中哪些成分属于无机盐?含量如何?
2.无机盐以什么方式存在于细胞中?
3.为什么要在运动员的饮料中添加无机盐?
运动员饮料中的化学成分
4.无机盐在细胞的生活中起什么作用?
少
主要离子,少数化合物的形式,少数以化合物的形式存在,如骨骼和牙齿中富含CaCO3
因为人运动时会出很多汗,出汗时会失去
很多无机盐,所以就要加盐补充。
问题探讨:
二、细胞中的无机盐
(一)无机盐的功能
①一些化合物的重要组成成分
②维持细胞和生物体的生命