2.2细胞中的无机物 课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

化合物 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 蛋白质 糖类 脂质 核酸 细胞中的元素大多以___________形式存在。 化合物 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。 第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 一、 细胞中的水 女儿是水作的骨肉，男人是泥作的骨肉。 ——《红楼梦》 最近大家都在研读红楼梦，从生物学的角度讲，你觉得贾宝玉的话有道理吗？男人和女人都含有很多的水，不只是男人，女人也是水做的，因为细胞中含量最多的化合物是水。不仅是人，所有的生物细胞中都有水，但在含量上又有所差别。 不同种类的生物含水量不同 （水生生物＞陆生生物） 水母 97% 藻类 90% 鱼类 85% 高等植物 60-80% 哺乳动物 65% 一、 细胞中的水 同一生物在不同时期的含水量不同 77％ 52％-68％ 小于60％ 一、 细胞中的水 （ 幼儿>成人>老年 植物幼嫩部分>老熟部分 ） 人体中不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例% 10 22 76 79 83 同种生物，不同的组织、器官中的含水量不同 一、 细胞中的水 那么这些水在这些生物或者组织中是以怎样的形式存在的呢？ 79% 83% 血液的含水量为83%，心肌的含水量为79%，含水量的差异不大，可组织器官的形态差异很大，为什么？ 一、 细胞中的水 存在形式 细胞中的水 结合水 4.5% 自由水95.5% 与细胞内的其他物质 （蛋白质、多糖等）相结合 呈游离状态，可以自由流动 一、 细胞中的水 （1）结合水： 细胞结构的重要组成成分 （2）自由水： ①细胞内的良好溶剂 例如：我们吃西瓜时会有很多水分流出，这些水分来自于细胞内 ，并且这些水分是甜的。 ②细胞内许多生化反应需要水的参与 光合作用： CO2+H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 有氧呼吸： C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 叶绿体 线粒体 ③多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中 ④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物 一、 细胞中的水 人体吸收的营养物质一般随血液运送到全身各个细胞； 人体代谢产生的废物大部分以尿液的形式排出。 氢键 一、 细胞中的水 水的理化性质： ①是良好的溶剂 ②具有流动性 ③具有高比热容 水是极性的 能形成分子间氢键 1.氢键的存在意味着破坏掉他需要更多的能量。 2.分子有极性就容易和其他带电荷的离子相结合。 这些理化性质对于维持生命系统的稳定性非常重要，接下来我们通过几个实例，进一步的了解以下自由水月结合水的性质 氢键的形成： 氧原子核强烈吸引电子并拉离氢原子核，这使得氢原子核带有少量的正电荷，氧原子里过量的电子密度形成个负电荷区.它位于 氢、氧原子构成的四面体的两个角上。 每个水分子的两个氢原子通过共价键与氧原子连接。这两个共价键的极性很强，因为氧原子对 电子的吸引力强，而氢原子对电子的吸引力弱 。 因此， 一个水分子中的电子分布并不均衡 。 两个氢原子带有正电荷，而氧原子带有负电荷 。当一个水分子的正电荷区域(其中的一个氢原子)靠近另一个水分子的负电性区域(氧原子) 时，它们之间的静电吸引力形成一种键，称为氢键 。氢键比共价键弱许多，很容易被分子热能所引起的随机热运动所破坏，因此每个氢键只能维持很短的时间 。但是，许多氢键的综合效应远非无足轻重 。 每个水分子通过两个氢原子与另 外两个水分子形成氢键， 从而形成一个氢键不断断裂也不断形成的网络 。正是因为这些氢键，水在室温下才是液体而不是气体，并且具有高沸点和高表面张力。没有氢键的话，生命也就不能存在 。 并不是所有的氢原子都能形成氢键 。 通常情况下，当一个分子中带正电荷的氢原子靠近另一个分子中带负电荷的原子(通常是氧原子或氮原子)时，就可以形成氢键 。 单个大分子的不同部分之间也可以形成氢键，这些氢键有助于大分子维持特定的结构。然而，氢键仅仅是非共价键家族中的一员 。 非共价键对于大分子特定的折叠方式及其与分子相互结合中起关键作用 。 含有极性键且能与水形成氢键的分子极易与水混合，如乙醇。 如前所述，带有正电荷或负电荷的分子(如离子)都易榕于水 。 这些分子具有 亲水性 。 细胞中的大部分分子必定属于这一类 ，包括糖、 DNA、 RNA 以及绝大多数的蛋白质 。与此相反， 疏水性 的分子不带电荷且极少形成氢键 ，因此不溶于水 。 碳氢化合物就是一个疏水性细胞组分的典型 例子 (图版 2-1 )。在这些分子中， H 原子通过非极性的共价键与 C 原子相连接 。 由于氢原子基本没带正电荷，故它不能同其他分子形成有效的氢键