2.2 细胞中的无机物-【大鹏生物】2024高考生物一轮复习讲义

第2节 细胞中的无机物 2.1 细胞中的水 1.水的含量 （1）水在细胞的各种化学成分中含量最多。生物体的含水量一般为60%~95%。 （2）影响细胞含水量的因素 ①生物种类：不同种类生物体的含水量差别很大。如水母的含水量达到97%。 ②生长发育阶段：在生物体的不同生长发育阶段，含水量不同。一般表现为动物幼龄时期＞成年时期，植物幼嫩部分＞成熟部分。 ③组织器官种类与代谢程度：在生物体的不同器官、组织中，含水量不同。如心肌含水量为79%，血液含水量为83%。 2.水的存在形式、特点及生理功能 类型 自由水 结合水 定义 以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内的其他亲水性物质相结合 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% 特点 流动性强，易蒸发，可参与物质代谢 不流动，不蒸发，与其他物质结合 功能 ①细胞内良好的溶剂；②参与生化反应；③为细胞提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 联系 自由水和结合水在一定条件下可相互转化 自由水与结合水的相对含量决定细胞代谢的强弱，一般情况下，自由水含量越高，细胞代谢越旺盛；结合水含量越高，细胞的抗旱、抗寒、抗热等抗逆性越强。 2.2 细胞中的无机盐 1.含量 无机盐在细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%~1.5%。 2.存在形式 存在形式 举例 大多数 以离子形式存在 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等, 阴离子有Cl-、SO2-、PO4-、HCO3-等 少数 与其他化合物结合 Ca2+是动物骨骼和牙齿的成分， Fe2+、Fe3+是血红蛋白、细胞色素的成分， Mg2+是叶绿素的组成成分等 3.生理功能 （1）有些无机盐是细胞和生物体中某些化合物的重要组成成分。 如：Fe2+是血红蛋白的成分，Mg2+是叶绿素的成分，磷酸是核苷酸、核酸、ATP等的组成成分。 （2）维持细胞和生物体的生命活动 ①维持细胞正常的形态和功能 如：红细胞在质量分数大于0.9%的NaCl溶液中会失水皱缩，失去运输氧的功能；足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随汗液丢失了大量Ca2+引起的。 ②维持细胞的渗透压平衡 如：大量出汗排出过多的无机盐，导致水盐平衡失调。 ③维持细胞的酸碱平衡 如：血浆中的HCO3-含量减少时，会造成酸中毒。 ※大鹏老师提示※ Ca2+是兴奋-收缩的偶联因子，Ca2+通道开放后，组织液中的Ca2+进入突触前膜，Ca2+具有膜屏障作用，即会对Na+的内流产生竞争性的抑制。 血液中Ca2+过多时，导致Na+内流量减少，突触前膜释放的Ach（一种兴奋性神经递质）将会减少，动作电位峰值降低，细胞兴奋性有所下降。 血液中Ca2+浓度降低时，对钠离子内流抑制作用减弱，因此，神经—肌肉兴奋性增加，可对一个刺激发生重复的反应，使神经---肌肉组织有持续性电位活动。由于神经—肌肉的兴奋性增高,可引起肌肉痉挛,手足抽搐。 4.常见元素的生理作用及含量异常的表现 种类 功能 缺乏症 Fe 血红蛋白的重要组成成分 缺铁性贫血症 Mg 叶绿素的重要组成成分 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn 很多酶的结构中心 生长发育不良（侏儒症），生殖腺功能受阻 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 儿童易患佝偻病，中老年人易患骨质疏松、痉挛等 （血钙）降低神经系统的兴奋性 动物血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力 I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大，儿童的智力和体格发育出现障碍（呆小症） B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺硼时，会导致“花而不实” K 促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液渗透压 植物缺K时，抗逆能力减弱，易受病虫害侵袭 Na 主要维持细胞外液的渗透压 过低时不能维持细胞的正常形态 N 蛋白质、ATP、NADP+、叶绿素、核苷酸等的组成元素之一 植物缺N时，植株矮小、叶片薄而黄 P ATP、NADP+、核苷酸、磷脂的组成元素之一；动物骨骼、牙齿的组成成分 植物缺P时，开花迟而小、植株易倒伏 学科网（北京）股份有限公司 $$