内容正文:
第二章 第2节 细胞中的无机物
核心问题:
细胞中水的存在形式及作用
细胞中无机盐的存在形式及作用
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说说你所了解的生命活动和水的关系?
比较细胞和生物体内水的含量,通过数据你能找到什么规律?
1. 几种不同生物体水的含量
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
不同生物的含水量不同
2. 人体中几种不同器官或组织中水的含量
组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液
所占比例% 10 22 76 79 83
同种生物,在不同的组织、器官中的含水量不同
1.细胞中的水是以什么形式存在的,含量大约是多少?
2.不同形式的水起的作用是什么?
3.阅读教材20-21页小字部分,尝试总结水分子结构与特性的关系。
4.尝试分析自由水和结合水两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系?
任务一:阅读20-21页“细胞中的水”内容,思考以下问题。
水的存在形式
呈游离状态,可以自由流动。
与细胞内其他物质(如蛋白质、多糖)相结合,
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
葡萄糖、氨基酸、无机盐等溶解在细胞质中
1、细胞内良好的溶剂
葡萄糖等营养物质和尿素等代谢废物通过血液运输,血细胞也生活在其中
2、运输营养物质和代谢废物
3、为细胞提供液体环境
绿色植物进行光合作用,利用光能将水分解,产生氧气
4、参与细胞内的生化反应
水的作用
结合水作用: 细胞结构的重要组成成分。
自由水作用:
水的理化性质与分子结构的关系
1、水是一个极性分子,易与带正电荷或负电荷(或离子)相结合,因此是细胞内良好的溶剂。
2、水分子间氢键不稳定,能够使水在常温下保持液态。因此水具有流动性。
3、由于氢键的存在,水具有较高的比热容,对维持生命的稳定性极其重要。
结构决定功能!
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一.细胞中的水
1.将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干,重量会减轻,便于储藏。
2.干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下,仍能萌发成幼苗。
3.将晒干种子放在试管中用酒精灯加热后,种子无法发芽。
4.北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,结合水比例逐渐上升。
5.新鲜鸡蛋和变质鸡蛋中的水分别主要以什么状态存在?说明两者之间的关系是怎样的?
自由水减少,细胞代谢降低;自由水增多,细胞代谢增强;
失去结合水,细胞死亡;结合水增多,细胞抗逆性增强;
结合水和自由水可以相互转化。
自由水/结合水比例越大,细胞的代谢强度越大
两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系:
结合水/自由水的比例越大,细胞的抗逆性越强
结合水
自由水
温度升高
温度降低
小结:自由水与结合水
细胞代谢速率
抗逆性
温度降低
结合水
自由水
温度升高
冬天来临前气温下降时自由水比例逐渐降低,这对植物生存有什么意义?
避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身
结合水比例越高,抗寒能力越强。
代谢旺盛
代谢缓慢
(抗逆性:动植物适应不良条件的能力,如抗旱、抗寒、抗热性能)
想一想:
种子晒干失去什么水?
继续烘干失去什么水?
再继续点燃种子,剩下的白色灰烬是什么?
无机盐的存在形式和含量
1.含量:在细胞中,仅占细胞鲜重的___________。
2.存在形式:细胞中大多数无机盐以_______的形式存在。
含量较多的阳离子有:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+
含量较多的阴离子有:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-
1%~1.5%
离子
任务二:阅读课本22页,结合以下材料,说明无机盐的作用
(1)材料一 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下所示:
由材料可以看出:①无机盐是细胞中某些化合物的 。
重要组成成分
(2)材料二 植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状,因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P,植株就特别矮小,根系发育差,叶片小且呈暗绿偏紫色。
②维持细胞和生物体的生命活动
大量流汗排出过多无机盐后,应多喝淡盐水
血液中Ca2+含量太低,动物会出现抽搐等症状
人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等
② 维持细胞和生物体的生命活动
③ 维持细胞正常的形态------渗透压
质量分数为0.9%的氯化钠溶液(生理盐水)
④ 维持细胞和生物体的酸碱平衡
缓冲物质:H2CO3 / NaHCO3 NaH2PO4 / Na2HPO4
课堂小结
细胞中的无机物
水
自由水
含量
作用
1.细胞内良好的溶剂;2.参与生化反应;3.为细胞提供液体环境;4.运送营养物质和代谢废物。
结合水
含量
作用
细胞结构的重要组成成分
无机盐
含量
很少,1%~1.5%
存在形式
大多数以离子形式存在
作用
1.维持正常生命活动;2.细胞中某些化合物的重要组成成分;3.维持细胞的正常形态和渗透压4.维持细胞的酸碱平衡
95.5%
4.5%
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