内容正文:
第2节 细胞中的无机物
细胞中的水
细胞中的无机盐
今天你喝水了吗?
他们也要喝水
水的重要性
最早的生命是在海洋中孕育的,生命从一开始就离不开水。
种子萌发
人在胚胎期的发育
沙漠中的仙人掌
……
资料:人一旦缺水,后果是很严重的。缺水1%~2%,感到渴;缺水5%,口干舌燥,皮肤起皱,意识不清,甚至幻视;缺水15%,往往甚于饥饿。现代医学研究表明,人在饥饿状态下的生命极限最多10天,而缺水只能活3天。
?
思考
细胞中水的含量有什么特点呢?又有何作用?
一、细胞中的水
1.水在细胞中的含量如何?
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% 85-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5
(1)水是细胞中含量最多的化合物
细胞中含量最多的化合物是水。
(2)不同生物体含水量有所差别(水生>陆生)
水母97%
蛙78%
高等植物60-80%
哺乳动物65%
藻类90%
鱼类80—85%
生物种类不同,含水量不同。
生物一般为:60%--95%
水母的含水量:97%
哺乳动物含水量:65%
水生生物>陆生生物
2.水分子结构
水分子的特性:
1.水是极性分子。
2.水具有流动性。
3.较高的比热容,稳定性。
结构
功能
决定
_____
氢键
水分子之间靠氢键结合示意图
1. 细胞内良好的溶剂
2. 参与生物化学反应(例如:呼吸作用)
3. 为细胞提供液体环境
4. 运输营养物质和代谢废物
水的作用
水是极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合
氢键易被破坏,也易形成,这样水中的氢键不断地断开,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体的状态。
水在自然界中存在的形式
流水
白雪
蒸气
(液态)
(气态)
(固态)
3.在细胞内水以什么形式存在?
呈游离状态,可以自由流动,约占95.5%。
与细胞内其他物质相结合(如蛋白质、多糖),
不能自由流动,约占4.5%。
结合水:
自由水:
切西瓜时,流出的液体
蛋清中的水分主要是结合水
3.1 细胞中水的存在形式
种类 自由水 结合水
定义
含量
特点
作用
细胞结构的重要组成成分
以游离的形式存在
与细胞内的其他物质相结合
约占95.5%
约占4.5%
可以自由流动
含量较稳定,不易散失
存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性。
①细胞内的 ;
②参与细胞内的 ;
③为细胞提供 ;
④运送 和 ;
良好溶剂
营养物质
代谢废物
生物化学反应
液体环境
→细胞代谢增强
如:萌发的种子
→细胞代谢减弱,抗逆性增强
如: 晒干的种子,自由水减少,利于储存;
冬小麦在冬季来临时,结合水增多,自由水减少增强抗冻能力。
a.两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织的细胞代谢速率
自由水
结合水
上升
下降
3.3 自由水与结合水的关系
3.3 自由水与结合水的关系
结合水
自由水
温度↑
温度↓
b.自由水与结合水可以相互转换
转化实例
a.烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。
b.水果放入冰箱冷藏时,部分自由水转化为结合水。
①种子萌发时,吸收水分,自由水增多,代谢增强
②晒干的种子,自由水减少,代谢减弱,利于储存。
③晒干的种子,经过加热,失去结合水,细胞的结构被破坏,不能萌发。
①
②
③
讨论:
1.新鲜种子为了方便保存,为什么需要晒干?晒干之后重量减轻,失去哪种形式的水?
2.已经晒干的种子放在试管中,用酒精灯烘干,试管壁上会有水珠,失去的是哪种形式的水?
3.晒干的种子用水浸泡后还能萌发吗?
4. 失去结合水的种子浸泡后还能萌发吗?
思考:
自由水
结合水
失去自由水的种子仍保持其生理活性,浸泡吸水后可以萌发
失去结合水的细胞失去活性
水是生命之源,饮用过少对健康有害,但短时间内饮用过多会造成“水中毒”,同样危害健康!
你知道吗?
资料:
“水中毒”是由于长期饮水过量或短时间内大量饮水,身体必须借着尿液和汗液将多余的水分排出,但随着水分的排出,人体内以钠为主的无机盐离子也会受到稀释,血液中的盐分越来越少,吸水能力随之降低,一些水分就会很快被吸收到组织细胞中,使细胞水肿。
1.判断以下实例中水主要以什么形式存在?
(A) 切西瓜时流出的瓜汁水
(B)新鲜小麦种子晒干时丢失的水
(C)小麦烘烤时丢失的水
(D)鸡蛋清里的水
以自由水方式存在的有:
以结合水方式存在的有:
A、B
C、D
2.小麦萌发时,细胞内结合水和自由水的比值( )
A