内容正文:
第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 植物
水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80
(活细胞中含量最多)
不同生物体的含水量不同
1、水的含量
水生 > 陆生
一. 细胞中的水
年龄阶段 胎儿 婴儿 成年 壮年 老年
所占比例(%) 95 75 65 60 50
组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液
所占比例(%) 10 22 76 79 83
不同发育阶段,含水量不同
同一生物,不同组织、器官含水量不同
水分布特点:
几种不同生物体水的含量
人体不同发育时期水的含量
同一生物,不同器官或组织中水的含量
一. 细胞中的水
1、水作为良好溶剂的原因?
2、水具有流动性的原因?
3、水能让生命系统维持稳定性的原因?
活 动
水分子的结构特点与功能的关系(阅读P20-P21)
极性分子
原因:水分子属于极性分子,带正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,所以水是良好溶剂。
一. 细胞中的水
活 动
水分子的结构、存在形式与功能的关系(阅读P20-P21)
水作为良好溶剂
2.水的结构特性
3.水的功能:
参与细胞内的生化反应
事实:叶肉细胞中利用CO2和H2O生成有机物和O2
?
空间结构及电子的不对称分布
水分子结构模型
一. 细胞中的水
水分子之间结合示意图
活 动
水分子的结构特点与功能的关系(阅读P20-P21)
δ-
δ+
δ-
δ+
氢键
δ-
δ+
氢键
δ+
δ-
氢键
氢键
流动性
原因:氢键较弱,极易被破坏,因此会不断地形成、断裂,从而使水在常温下能够维持液体状态。
2.水的结构特性:
3.水的功能:
运输营养物质和代谢废物
为细胞提供液体环境
具有较高的比热容
原因:由于水分子之间存在氢键
意义:维持生命系统的稳定性
维持温度稳定
一. 细胞中的水
3.水的存在形式
思考:细胞中的水都具有流动性吗?
细胞中水的存在形式与功能的关系
活 动
自由水
结合水
在细胞中呈游离状态,可以自由流动
占绝大部分
①细胞内良好的溶剂
②参与细胞内的生化反应
③为细胞提供液体环境
④运输营养物质和代谢废物
与细胞内蛋白质与多糖等结合,失去流动性和溶解性
少,占细胞水分的4.5%
概念:
含量:
功能
概念:
含量:
功能:
细胞结构的重要组成成分
4.自由水和结合水之间的相互转化
①代谢旺盛
①代谢缓慢
自由水
结合水
降温
升温
自由水含量与代谢速率和抗逆性的关系
自由水比例增加:
结合水比例增加:
②抗逆性减弱
②抗逆性增强
思考:冬天,植物体内的结合水比例会增加,其目的(意义)是什么?
冬天,植物体内的结合水比例增加,以免气温下降时自由水过多,导致结冰而损害自身。
(1)两者与代谢和抗逆性的关系
7
(2)生产中的应用
阳光把种子晒干,晒干种子丧失了大部分的 。
用水浸泡后, (能、不能)萌发。
热带雨林植物与沙漠植物相比:
谁的抗逆性更强? ;
谁的结合水更多? 。
沙漠植物
沙漠植物
对寒冷的抵抗能力
⑤越冬作物__(减少或增加)灌溉,可以提高作物_____。
√
④将晒干的种子用酒精灯烤干,烤干种子失去的主要是 。
用水浸泡后, (能、不能)萌发。
自由水
结合水
√
√
西瓜中的汁水、新鲜鸡蛋清中的水分别主要是哪种形式的水?
自由水
结合水
4.自由水和结合水之间的相互转化
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第二级
第三级
第四级
第五级
1.存在形式
大多数以 形式存在
如:Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、HCO3-等
少量以 形式存在
如:血红素中的铁,骨骼中的钙等
2.含量:很少,占细胞鲜重的 。
1%~1.5%
离子
化合物
阅读教材P21“细胞中的无机盐”,并填空。
初中我们做实验,将骨和小麦的种子烧尽,最终都会得到一些灰白色的灰烬。灰烬是什么呢 ?
二. 细胞中的无机盐
资料1:下面两图分别为一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图,人体缺铁易患贫血,植物缺镁会影响光合作用。
一种叶绿素分子的
局部
血红素的局部结构
讨论1.植物体缺Mg会影响光合作用,为什么?
讨论2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症,为什么缺Fe会导致贫血?
Mg是合成叶绿素不可缺少的元素,
光合作用的正常进行离不开叶绿素,
Fe是合成血红素的元素,人体内血红蛋白过少会导致贫血。
资料2: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。
P作为植物物生长发育所必需的大量元素,是许多重要化合物(如核酸、ATP)和生物膜的重要组成成分。
3.无机盐的作用:
①无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分
3.无机盐的作用:
名称 生理作用
Mg
Fe
P
Ca2+
Na+
构成叶绿素的元素,缺乏影响光合作用。
构成血红素的元素,缺乏导致缺铁性贫血。
是组成细胞膜、细胞核的重要组分
血Ca2+ 浓度太低动物出现抽搐等症状
血Ca2+高—肌无力
人体内Na+ 缺乏引起神经、肌肉的兴奋性降低,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
课本P22正文
二. 细胞中的无机盐
③维持细胞内酸碱度的平衡
资料:医生给患急性肠炎的患者输液时,输入的是质量分数为0.9%的NaCI溶液而不是清水或浓盐水。
资料:人体代谢过程中产生一些物质会改变体液的酸碱度,人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质,可以中和这些变化。
④维持细胞渗透压平衡
3.无机盐的作用:
二. 细胞中的无机盐
细胞中的水
水的重要性:生命活动离不开水
水是活细胞中含量最高的化合物
1. 不同种类生物含水量不同
2. 同种生物不同发育时期含水量不同
3. 不同的组织、器官含水量不同
存在形式
自由水
结合水
含义及其含量
作用
1.细胞内良好的溶剂
2.为细胞生活提供液体环境
3.参与细胞内生化反应
4.运输养料和代谢废物
含义及其含量
作用:细胞结构的重要组成成分
代谢缓慢
代谢旺盛
课堂小结
细胞中的无机盐
存在形式
作用
含量较多的阳离子:
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等
阴离子有:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等
1. 构成复杂化合物的元素
2. 维持生物体正常生理活动
3. 维持细胞的渗透压
4. 维持细胞的酸碱平衡
课堂小结
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