内容正文:
第2节 细胞中的无机物
第2章 组成细胞的分子
水生生物>陆生生物
水母97%
藻类90%
鱼类80-85%
蛙78%
高等植物60-80%
哺乳动物65%
结论2: 生物种类不同,含水量不同。
一、 细胞中的水
2
奇妙的水分子(视频)
结构
功能
决定
2. 水分子结构和理化特性
负电荷
正电荷
(1)水是极性分子(结构1)
带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合
水是良好的溶剂(理化特性1)
4
(2)水分子间能形成氢键(结构2)
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。
水具有流动性(理化特性2)
由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
水具有较高的比热容(理化特性3)
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部分
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
3. 水在细胞中的存在形式及作用
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
4. 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
自由水
结合水
上升
下降
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。
【检测】如图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析有关说法正确的是( )
A. ④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同
B. ①和②均能萌发形成幼苗
C. ③在生物体内主要以化合物形式存在
D. 点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类
种子点燃后,糖类和其他有机物形成二氧化碳和水等散失,留下的物质为无机盐
A
点燃一粒小麦种子,待它燃烧时可见到一些灰白色的灰烬,这些灰烬就是小麦种子里的无机盐。其他生物体的细胞中也含有无机盐。
1.含量:
2.存在方式:
很少,1%-1.5%
二、 细胞中的无机盐
(1)大多数以离子形式
(2)少数以化合物形式
阳离子
阴离子
Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
如: DNA中的磷酸,骨骼中的钙等
资料1:
3. 无机盐的功能
讨论1. 植物体缺Mg会影响光合作用,为什么?
Mg是叶绿素的组成元素之一,缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍,进而影响光合作用。因此,它对于光合作用具有重要意义。
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资料1:
3. 无机盐的功能
讨论2. 有一种贫血症叫做缺铁性贫血症,为什么缺Fe会导致贫血?
人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白质的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍,从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血。
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血红蛋白
两个α-肽链
两个β一肽链
四个亚铁血红素基团
每个肽链环绕一个亚铁血红素基团,
此基团可携带一分子O2或一分子CO2,血红蛋白因含有血红素而呈红色。
【拓展】血红蛋白的结构及特性
资料2:
3. 无机盐的功能
这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。
3.植物体缺P常表现为生长发育不正常,这说明什么?分析为什么植物体缺P会影响其生长发育?
P是组成细胞膜、细胞核的重要成分, 也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
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资料1和资料2小结:
功能1: 无机盐是细胞中某些化合物的重要组成成分。
3. 无机盐的功能
①Mg是构成叶绿素的元素;
②Fe是构成血红素(血红蛋白)的元素;
③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
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3. 无机盐的功能
Na+、Ca2+: 与神经细胞的兴奋性、肌肉细胞兴奋及肌肉细胞的收缩有关。
缺Na+: 神经、肌肉细胞兴奋性降低, 导致肌肉酸痛、无力;
缺Ca2+(或钙离子过低): 抽搐;
Ca2+过多: 肌无力。
血钙不足→抽搐
血钙过高→肌无力
(2)无机盐能维持细胞和生物体正常的生命活动;
缺铁会导致贫血;钙是组成骨骼的重要成分,儿童缺钙会得佝偻病,老年人会骨质疏松;缺碘会导致粗脖子病(地方性甲状腺肿)等
进行剧烈运动之后, 会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸, 但体液中的PH并没有明显降低,还维持在7.35-7.45,为什么?
乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3
(3)无机盐能维持细胞和生物体的酸碱平衡。
呼吸排出
资料3
CO2+H2O
无机离子如H2CO3/NaHCO3等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。
3. 无机盐的功能
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1.在沌猪骨头时,加入几滴食用醋,可把骨中的钙溶解在水中
在正常情况下,人体细胞所处液体环境的浓度为0.9%(等渗溶液), 为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。
(4)无机盐能维持细胞正常渗透压。
资料4
Lavf58.51.100
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