内容正文:
第1节 水与无机盐是构成细胞的重要无机物
第一章细胞的分子组成
教师:×××
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问题:大量出汗后需要补充哪些营养物质?
┃细细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成
组成人体的主要元素
➪生物界与非生物界的统一性
细胞是生物体结构和功能的基本单位。组成细胞的化学元素,在地球的无机环境中都能找到,没有一种化学元素是细胞所特有的。
➪组成细胞的元素
大量元素 微量元素
常见
种类 C、H、O、N、P和S等 Fe、Zn、Cu等
含量 多 少
说明 C、H、O、N四种元素在人体
中所占比重在96%以上 对维持细胞正常的结构和生命
活动起重要作用
P.S.
➪大量元素和微量元素是根据细胞中元素的含量划分的。大量元素和微量元素都是生物体的必需元素,微量元素含量虽少,但其作用是不可替代的。
➪在人体细胞鲜重中,元素含量O>C>H>N,而在细胞干重中,元素含量C>O>N>H。
细胞鲜重中的化合物及含量
┃水为生命活动提供了条件
➪水的含量:水是生物体内含量最多的化合物。一切生命活动都离不开水。
➪水是一种极性分子:水分子中氧原子的原子核周围电子较多,使氧略带负电性而氢略带正电性,水成为极性分子。
➪水分子间形成氢键:由于正负电荷的吸引,水分子之间会形成氢键。一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连。
水分子结构
┃水的功能
┃无机盐与细胞生活密切相关
➪含量及存在形式:含量不高,约占1%~1.5%,多数以离子形式存在。
➪生理功能
(1)维持血浆的正常浓度、酸碱平衡,以及神经、肌肉的兴奋性等。
(2)细胞的重要组成成分之一,如骨细胞的重要成分是磷酸钙。
(3)某些复杂化合物的重要组成成分,如镁离子是叶绿素的必需成分,亚铁离子是血红蛋白的必需成分。
┃易错提醒
➪关于水和无机盐的4个易错点
(1)活细胞中,含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质;细胞干重中,含量最多的化合物和有机化合物均为蛋白质。
(2)水与无机盐均不能为细胞代谢提供能量。
(3)组成生物体的无机物也有以化合物形式存在的,如组成骨骼、牙齿的碳酸盐、磷酸盐等。
(4)生物发育的不同时期,含水量不同。外界环境恶劣,生物体含水量下降,以抵抗不良环境;反之,含水量增加,代谢增强。
课堂练习
1.我国首次火星探测任务天问一号探测器已成功着陆火星,开启了火星探测之旅。科学家认为,液态水是火星存在生命的前提。下列关于水的叙述,错误的是( )
A.水是生物体内含量最多的化合物,影响着生物的分布、繁殖等
B.水分子之间可形成氢键,一个水分子可通过氢键与另外4个水分子相连
C.水是极性分子,凡是有极性的分子或离子都易溶于水中
D.出汗能有效降低体温,是因为水蒸发时会产生大量的氢键
【解析】 出汗能有效降低体温,是因为水分子间大量的氢键使水蒸发时要消耗大量的热,D错误。
2.下列有关水的叙述,错误的是( )
A.水是生物体内含量最多的化合物
B.水可以为某些生命活动提供能量
C.影响动植物的分布、繁殖、生长发育
D.水分子间的氢键使水具有调节温度的作用
【解析】 水不能为生命活动提供能量,B错误。
3.无机盐与细胞的生活密切相关。下列关于无机盐的叙述,错误的是( )
A.无机盐在生物体内的含量不高,多数以化合物的形式存在
B.无机盐是细胞的重要组成成分之一,如骨细胞的重要成分是磷酸钙
C.血浆中的无机盐,对维持血浆的正常浓度、酸碱平衡等具有重要作用
D.无机盐可以作为某些复杂化合物的重要组成成分,如 Mg2+是叶绿素的必需成分
【解析】 无机盐在生物体内含量不高,多数以离子形式存在,A错误。
4.人的红细胞可以生活在质量分数为0.9%的氯化钠溶液中,若将红细胞置于蒸馏水中,红细胞会因吸水过多而涨破;若将细胞置于浓盐水中,红细胞会因为失水而皱缩,丧失输送氧气的功能。所以医生给脱水病人注射用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液,这个实例说明( )
A.无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用
B.只有红细胞有这种特征
C.水分子容易进出细胞
D.无机盐离子容易进出细胞
【解析】由题意可知,红细胞在质量分数为0.9%的氯化钠溶液中形态不会改变,在蒸馏水中红细胞会因吸水过多而涨破,在浓盐水中红细胞会因为失水而皱缩,这说明一定浓度的无机盐对于维持细胞的形态和功能稳定具有重要作用。
5.材料一 细胞或组织中的水,以自由水和结合水的形式存在。自由水可以自由流动,占全部水的95%以上;结合水与细胞或组织内的其他物质相结合,约占全部水的4.5%。人体的某些组织的含水量虽然相近,但形态却不相同。例如:心肌含水量约为79%,呈固态;血液含水量约为82%,呈液态。
材料二 幼小植物体内,当含水量下降时,机体代谢强度降低;当含水量升高时,机体代谢强度加强。
材料三 人体缺铁可引起贫血症。钙在人体内的总含量约为1 300 g,一旦Ca2+在血浆中的浓度过低,神经、肌肉的兴奋性会大大增加,相反,血浆中Ca2+浓度过高会引起肌无力,心血管疾病等。
思考并回答以下问题:
1.材料一中,心肌和血液两者含水量相似,而形态差异却比较大,你认为原因是什么?
提示:水是细胞中含量最多的化合物,但是不同组织所含的水的形态存在差异。心肌中的水主要是结合水,血液中的水主要是自由水
2.材料二体现了水的什么功能?除此之外,水还有其他的功能吗?
提示:材料二主要体现了水在代谢中的作用,含水量高,机体代谢旺盛,反之代谢缓慢。除此之外,水还能作为细胞内良好的溶剂,作为物质运输的载体,并且能够调节温度变化等。
思考并回答以下问题。
3.材料三中,一般的贫血症患者因为缺铁影响了什么物质的合成?该物质主要起什么作用?
提示:铁元素是构成血红蛋白的必需元素,血红蛋白可以运输氧气,一般的贫血症患者因为缺铁影响了血红蛋白的合成,机体运输氧气的能力下降。
4.材料三中提到的无机盐的作用有哪些?除此之外无机盐还有什么作用?
提示:无机盐是某些复杂化合物的重要组成部分;对维持神经、肌肉的兴奋性非常重要。除此之外,无机盐还是细胞的重要组成成分之一,对维持血浆的正常浓度、酸碱平衡等非常重要
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