内容正文:
2.2 细胞中的无机物
多的很重要,少的也很重要!
细胞中的水
生命源自于海洋,尽管经过了数十亿年的演化,不同生物的含水量也有区别,然而如今地球上所有的生物仍然离不开水。
一般来说,水生生物的含水量要高于陆生生物
一般来说,细胞代谢越强的器官含水量要高于细胞代谢较弱的器官
水是构成细胞的重要成分,是活细胞中含量最高的化合物
请阅读教材P20,总结水对生物体的作用(3分钟)
细胞中的水
水的功能:
1、水是构成细胞的重要成分
水是组成细胞的物质中含量最多的化合物
一些水分子直接参与构成细胞结构
2、水是细胞内良好的溶剂
请阅读小字部分,请思考:为什么水能够成为细胞内良好的溶剂?
细胞中的水
为什么水能够成为细胞内良好的溶剂?
水分子是一种极性分子
(正负电荷分布不均匀)
带电荷的分子(或离子)就容易与水分子结合,从而溶解在水中。
细胞中的水
水的功能:
3、水参与细胞内许多生物化学反应
细胞内的 脱水缩合反应、 水解反应
呼吸作用反应式
光合作用反应式
4、绝大多数细胞必须浸润在水环境中生活
细胞中的水
水的功能:
细胞中的水
水的功能:
5、水可以运送营养物质和代谢废物
请阅读小字部分,请思考:为什么水能够以液体的形式存在?
关键:在细胞内以液体状态存在
水分子之间存在一种很弱的引力——氢键
水分子之间的氢键处于不断破坏与形成的状态下,使水分子之间的“吸附”很弱,在宏观上具有了流动性
细胞中的水
另外,由于氢键的存在,水具有较高的比热容,温度相对不易改变,有利于维持生命系统的稳定性。
思考:
将一粒新鲜的种子放在阳光下曝晒,种子会变轻;将该种子一直晒下去,一定时间后它的质量几乎不再减轻。
再把该种子放在玻璃瓶中,在火上烘烤,玻璃瓶的内壁上出现液滴,种子的质量又减轻。
为什么会出现这些现象呢?
水的存在形式:
绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫做自由水
一部分的水与细胞内其他物质相结合,叫做结合水
可流动、可蒸发
不可蒸发、失去流动性和溶解性
1、水是构成细胞的重要成分
2、水是细胞内良好的溶剂
3、水参与细胞内许多生物化学反应
4、绝大多数细胞必须浸润在水环境中生活
5、水可以运送营养物质和代谢废物
结合水
自由水
正常情况下,细胞内自由水所占比越大,细胞的代谢就越旺盛
细胞内结合水所占比越大,细胞的代谢就越弱,抗逆性越强
水的存在形式:
重点突破:自由水/结合水的占比与抗逆性的关系
结合水越多 = 自由水占比越少
自由水占比越少 = 细胞代谢越弱
细胞代谢越弱 = 消耗的营养物质(能量)越少
呼吸作用就是一种重要的细胞代谢
消耗的营养物质(能量)越少 = 能在低耗状态下,存活更久的时间
并且,在低温状态下,自由水含量减少,有利于防止细胞内部结冰,从而损害自身
水的存在形式:
重点突破:自由水/结合水的占比与抗逆性的关系
冬小麦种子随着时间的变化
将种子晒干,有利于保存
原因是?
将晒干的种子浸泡,种子能重新萌发
原因是?
将烘干的种子浸泡,种子却再也不能萌发
原因是?
水的存在形式:
补充内容:
自由水与结合水在一定条件下可以相互转化
如:细胞合成新的细胞结构时,一部分自由水会转化为结合水
如:烘烤晒干的种子时,会出现水珠,就是结合水转化成自由水
细胞中的无机盐:
1.无机盐在细胞中的存在形式
——大多以离子形式存在
2.无机盐的种类有哪些?
阳离子:Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+ 等;
阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等
3.无机盐在细胞中的含量?
很少,仅占1%-1.5%
4.无机盐在细胞中的作用有哪些?
细胞中的无机盐:
4.无机盐在细胞中的作用有哪些?
血红蛋白
为什么缺铁会导致贫血?
植物缺镁会影响光合作用,为什么?
铁是血红蛋白的重要成分
镁是叶绿素的重要成分
1. 无机盐是构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分。
细胞中的无机盐:
4.无机盐在细胞中的作用有哪些?
哺乳动物的血液中如果缺钙,会出现抽搐等症状。
Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低,导致肌肉酸痛、无力。
2.无机盐能维持细胞和生物体的生命活动。
食物(蔬菜、水果)中往往含有一些酸性或碱性物质,人吃后体内血液的pH值却不会有较大的变化。
3.无机盐能维持细胞的酸碱平衡
有缓冲对的存在(选修1学习)
补充:4.无机盐能维持细胞的渗透平衡
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