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一

第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 1 一 细胞中的水 细胞内含量最多的化合物是水； 一个人在极限状况下，可坚持20天以上不进食，但是，缺水不能超过1天； 地球上最早的生命诞生于原始海洋，生命从一开始就与水紧密相连； 人的胚胎也要浸润在羊水中才能发育； 干燥的种子必须吸足水才能萌发，即便是沙漠里的仙人掌，它那肥硕的变态茎中仍贮存着大量的水…… 水对生命很重要 2 （一） 水的含量 不同生物的含水量不同 生物 水母 藻类 鱼类 蛙 哺乳动物 高等植物 含水量% 97 90 80-85 78 65 60-80 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 含水量% 10 22 76 79 83 同种生物体的不同器官、组织中的含水量不同 水生生物的含水量＞陆生生物的含水量 代谢旺盛的部位、幼嫩部位等含水量较高。 发育时期 婴儿 幼儿 成人 老人 含水量% 91 72 60 50 同一生物不同生长发育期含水量不同 3 （二） 水的结构特点及其功能 带正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 功能1：水是良好的溶剂，许多种物质都能够在水中溶解。 氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力 氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷 H H O 极性分子 4 5 一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氢端时， 它们之间的静电吸引作用就形成了一种弱的引力 ——氢键 功能2：氢键使水具有较高比热容（加热时一部分热能用于断开氢键，一部分使得水升温），为细胞提供液体环境，有利于维持生命系统的稳定性。 比热容：使单位质量物体改变单位温度时所吸收或释放的能量。 6 氢键比较弱，易被破坏，不断断裂不断形成。 功能3：使水常温下为液态，易流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。 7 功能4：细胞内的许多生物化学反应需要水的参与。 在叶绿体中的光反应过程消耗水，暗反应过程产生水； 在线粒体中有氧呼吸的第二阶段消耗水，第三阶段产生水； 核糖体上氨基酸的脱水缩合产生水，蛋白质的水解消耗水； 植物高尔基体上合成纤维素产生水，纤维素水解消耗水。 8 （三） 水的存在形式 种类 结合水 自由水 定义 与细胞内的其他物质 （蛋白质、多糖等）相结合 以游离的形式存在 含量 约占4.5% 约占95.5% 功能 细胞结构的重要组成成分 细胞内的良好溶剂； 参与细胞内的生物化学反应； 为细胞提供液体环境； 运送营养物质和代谢废物； 9 自由水 结合水 自由水与结合水的关系 自由水 结合水 降温 升温 自由水的相对含量越高，新陈代谢越旺盛。 结合水的相对含量越高，抗逆性越强。 10 应用：粮食收获以后要晒干后储存；播种前要浸种。 晒干，降低自由水相对含量，降低新陈代谢，减少有机物消耗；浸泡，增加自由水相对含量，增强新陈代谢，增强生命活动。 北方冬小麦在冬天来临前，自由水比例下降，结合水比例上升。 避免气温下降时自由水过多导致结冰，提高细胞的抗寒能力。 11 二 细胞中的无机盐 点燃一粒小麦种子，待它烧尽时可见到一些灰白色的灰烬。这些灰烬是什么？ 有机物被燃烧殆尽，水分也蒸发丧失。 这些灰烬是无机盐 12 1.含量很少：占1~1.5%。 2.存在形式： 少数以化合物形式存在，多数以离子形式存在。 含量较多的阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等， 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 （一） 无机盐的含量及存在形式 13 （二） 无机盐的作用 植物缺镁为什么会影响光合作用？ 光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。 为什么缺Fe会患缺铁性贫血症? 血红素的分子含有中Fe，缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起缺Fe性贫血。 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图 血红素分子（局部） 一种叶绿素分子（局部） 14 当P供应不足时，核酸和蛋白质的合成会受到影响， 此外还会影响体内糖类的代谢。 玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 作用1：某些化合物的重要组成成分 15 体内Na+缺乏会使神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、肌无力； 哺乳动物血钙Ca2+含量太低易抽搐，太高易肌无力 作用2：维持细胞和生物体正常的生命活动 16 进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的pH没有因此而降低，还是维持在7.35~7.45之间，这是为什么呢？ 作用3：维持细胞的酸碱平衡 人体内有缓冲对：H2CO3 / HCO3-、H2PO4 -/ HPO42- 乳酸+Na2CO3 乳酸钠+H2CO3 CO2+H2O 17 为什么为患者输入0.