内容正文:
第二章 组成细胞的分子
2.2 细胞中的无机物——水和无机盐
学习目标
1、掌握水和无机盐在细胞中的存在形式和作用
2、理解自由水和结合水的转化及其代谢的关系
细胞中各种化合物所占比例
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
所占比例% 70-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5
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
水母97%
藻类90%
鱼类80-85%
蛙类78%
高等植物60-80%
哺乳动物65%
生物种类不同,含水量不同。
例如:水生生物>陆生生物
幼儿和成人体内的含水量
幼儿>成人>老年
男性>女性
同种生物的不同发育时期含水量一般不同
例如,幼儿时期>成年时期>老年时期;
植物幼嫩部分>植物老熟部分
牙齿10%
骨骼肌76%
骨髓22%
心脏79%
血液83%
同一生物不同组织器官含水量不同,与代谢程度有关
水在细胞中以什么形式存在?
细胞中的水就是生物体内的水吗?
水在自然界的存在形式
液态
固态
气态
提示:细胞中的水≠生物体内的水。生物体内的水除了存在于细胞内,还存在于细胞之间
结合水:
自由水:
与细胞内其他物质相结合。约占4.5%
以游离的形式存在,可以自由流动。约占95.5%
特点:不易散失、含量稳定、失去流动性
功能:细胞结构的重要组成成分
特点:易蒸发、不受束缚、可流动
功能:1.良好的溶剂 2.参与细胞内的生化反应 3.为细胞提供液体环境 4.运输营养和代谢废物等
细胞中水的存在形式
新鲜的鸡蛋和臭鸡蛋相比,新鲜鸡蛋清是液态胶状,臭鸡蛋清相对更“稀”。
为什么呢?
在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起,形成液态胶体,这时的水为结合水,是细胞和生物体的组成成分;
臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质,使这部分结合水释放出来,转变为自由水。
由此可见:
自由水与结合水可相互转换
血液凝固是____水转变成_ __水
自由
结合
自由水与结合水含量与细胞代谢和抗逆性的关系
结合水含量越高,代谢速率缓慢,抗逆性越强
自由水含量越高,代谢速率越快,抗逆性越差
鲜种子
暴晒
失去 水,代谢 。
干种子
用水浸泡
仍能萌发,说明失去自由水的种子仍具有生命活力
酒精灯加热
失去结合水,种子死亡
死种子
用水浸泡
不再萌发,说明失去结合水的种子不再具有生命活力
自由
减弱
当你烘干一粒小麦种子时,然后点燃烧尽,最终会得到一些白色灰烬,这些白色灰烬是小麦种子里的什么物质呢?
干燥试管为何出现了水珠?
能燃烧的是有机物,不能燃
烧的是 。
种子中水分蒸发了
无机盐
细胞中各种化合物所占比例
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
所占比例% 70-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5
细胞中的无机盐大多数都是以离子的形式存在的
含量较多的阳离子: Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
含量较多的阴离子: Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
细胞中的无机盐少数都是以化合物的形式存在
无机盐的作用
1.细胞内复杂化合物的重要组成成分
2.维持正常生命活动
3.维持细胞的渗透压平衡
4.维持细胞的酸碱平衡
Mg是构成叶绿素的分子必须的元素,Fe是构成血红素的元素,P是构成细胞膜的重要成分等
哺乳动物的血液中Ca2+含量太低,会出现抽搐等症状;
含量过高,会引起肌无力
由此可知:无机盐的含量并非越多越好
K+、Na+对于维持细胞的渗透压有重要作用
HCO3-/H2CO3对于维持细胞的酸碱度有重要作用
Mg2+━━
Ca2+━━
Fe2+━━
I- ━━
Cu ━━
P- ━━
Na+、K+━━
B- ━━
叶绿素成分,与酶的活性有关,保持肌肉功能正常
促进牙齿和骨骼生长,凝血作用;缺乏Ca骨骼畸形,过量导致白内障、胆结石
血红蛋白的组成成分;缺Fe导致贫血;过量导致色素性肝硬化
维持细胞外液的渗透压
甲状腺激素的主要成分,缺I导致甲状腺肿
促进正常生长,缺铜导致贫血症,卷毛综合征等
构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素,促进酶的活动,形成ATP
促进花粉萌发和花粉管伸长,植物缺B只开花不结果
部分无机盐离子的作用
血红蛋白分子
(局部)
叶绿素分子
缺Mg:叶片失绿、植株矮小、生长缓慢,严重时叶片会干枯、脱落
缺Fe:缺铁性贫血、体弱多病、抵抗力下降、影响智力发育、注意力下降、疲乏无力
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1、细胞中含量最多的化合物( )
A、蛋白质 B、淀粉 C、水 D、糖
2、生物新陈代谢旺盛、生长迅速时,生物体内的结合水与自由水的比值( )