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（2019）必修1

第2节 细胞中的无机物 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。 学习目标 东莞中学生物科组 www.dgzx.net 细胞中的水 01 2 38亿年前，地球上形成了稳定的陆地。各种证据表明，那时液态的水圈是热的，甚至是沸腾的。现在的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代谢方式可能是化学无机自养。 而今，地球上已演化出无数复杂的生命形式，但生命活动仍然离不开无机物，这是为什么呢？ 问题探讨（P20）： 成分 质量浓度 蔗糖 30/g.L-1 其他糖类 10/g.L-1 柠檬酸 10/g.L-1 柠檬香精 0.8/g.L-1 氯化钠 1.0/g.L-1 氯化钾 0.1/g.L-1 磷酸二氢钾 0.1/g.L-1 磷酸二氢钠 0.1/g.L-1 碳酸氢钠 0.1/g.L-1 这是运动员饮料的化学成分表。 讨论： 1.喝饮料主要是给身体补 充水。水在细胞中起什 么作用？ 2.表中哪些成分属于无机 盐？为什么要在运动员 喝的饮料中添加无机盐? 无机盐在细胞的生活中 起什么作用？ 参考答案： 1.水在细胞中有参与细胞构成、良好的溶剂（反应介质）、运输、维持生命系统的稳定性等作用。 2.表中后五项属于无机盐； 运动员出汗失水也失无机盐，故饮料中要添加无机盐；无机盐对于维持细胞形态和生命活动有重要作用。 一、细胞中的水 １.细胞中水的含量（通常是最多） 1) 生物体的含水量一般为60%-95%； 而细胞中水的含量约占80%-90%。 2) 不同生物的含水量不同； 3）同一生物不同器官的含水量不同； 4）同一个体不同年龄阶段的含水量不同， 人体老化的特征之一是细胞中含水量明显下降 （出现皱纹）。 水-生命之源 不同生物含水量不同 几种不同生物体内水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 水含量/% 97 80~85 78 65 90 60~80 水生生物＞陆生生物 例：不同生物、不同器官含水量的比较： 7 人体不同组织器官含水量不同 人体几种不同组织器官中含水量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液 质量分数/% 10% 22% 76% 79% 83% 8 人体不同时期含水量不同。幼儿＞老年人。 人体不同生长时期体内水的含量 生长时期 幼儿 成年 老年 所占比例（%） 77 60 50 9 固态 液态 气态 我们知道：水在自然界中有三种形态 思考：在细胞内水是否也有这三种形式存在呢？ 结合水： 与细胞内蛋白质、多糖等物质相结合，不能自由流动， 约占细胞中水的4.5％。 2.水在细胞中存在的形式 自由水： 可以自由流动，以游离形式存在，占细胞中水的95％以上。 11 认识结合水可以简单介绍水分子的物理化学特性。水作为极性分子的特性致使其容易与那些大分子结合在一起。让学生想一想新鲜鸡蛋清的液态胶状的存在形式，告诉学生这就是富有生命的状态，这部分结合在蛋白质等大分子周围的水已经失去了流动性和作为溶剂的作用，仅是细胞和生物体的组成成分。同时让学生联想臭鸡蛋是不会有这样胶体状的鸡蛋清的，因此鸡蛋臭了意味着鸡蛋已经没有生命功能了。 血液与心脏的比较 形态 含水量% 血液 液态 83 心脏 坚韧的固态 79 为什么两者含水量这么接近,血液是流动的，而心脏是坚实的？ 血液中水主要以自由水的形式存在； 心脏中水主要以结合水的形式存在。 思考与讨论：水的形式与器官形态 两者在一定条件下可以相互转化。 示例：自由水与结合水的转变 10分钟后 加NaCl 鲜鸡血（液态） 鸡血块（固态） 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 3.水的生理作用 1）水是构成细胞的重要成分，活细胞中含量最多； 2）水是极性分子，是良好的溶剂； 3）水在生物体内流动，运输营养及废物； 4）水有氢键，比热容高，维持生命系统稳定性十分重要。 水是良好的溶剂 氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷，水分子的空间结构及电子分布的不对称性使得水分子是一个极性分子。这使得带正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合。 水分子的结构与功能的关系 水对于维持生命系统的稳定性非常重要 一个水分子的氧端和另一个水分子的氢端可以形成氢键。水分子之间靠氢键相互作用在一起。 氢键不稳定，使水在常温下维持液态，具有流动性。氢键的存在使得水具有较高的比热容，水的温度相对不易发生改变。 拓展：水与细胞