内容正文:
细胞中的无机物
第二章 第2节
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水是生命之源
Water is the source of life
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① 水是细胞及生物体中含量最多的化合物
② 不同生物体的含水量不同,且一般水生生物大
于陆生生物
③ 同一生物不同生长发育时期含水量不同
④ 同一生物不同组织器官含水量不同
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 心肌 血液
所占比例% 10 22 76 79 83
细胞中的水
1.水分分布对比
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细胞中的水
2.水的性质
水是极性分子,带正电或负电的分子容易与之结合,故是良好溶剂
水分子之间容易形成氢键,保证水分子具有流动性,使水能维持液体状态。
由于氢键的存在,水分子具有较大的比热容,水可以保持稳定性,维持生命系统的稳定性。
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【思考】血液与心脏含水量相差无几,但两者的形态却截然不同,这是为什么?
水的存在形式不同。
血液中主要是自由水,心脏中结合水比例相对较高。
细胞中的水
3.水的存在形式
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自由水:以游离的形式存在,可以自由流动
例如:果汁里含有大量的自由水,呈液态。
结合水:与细胞内其他化合物(蛋白质、多糖等物质)相结合的水(占细胞内全部水分的4.5%)
例如:蛋清富含的蛋白质周围束缚有结合水,使流动性下降。
细胞中的水
3.水的存在形式
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① 细胞内的良好溶剂;
② 参与细胞内的生化反应;
③ 运输养料与废物;
④ 为细胞提供液体生活环境。
①细胞结构的重要组成成分;
②赋予组织、器官一定形状、硬度和弹性。
细胞中的水
4.水的作用
自由水
结合水
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将种子放在阳光下2天
重量
减轻
散失大量自由水
用水浸泡
不浸泡
萌发
不萌发
用酒精灯加热
管壁上有水珠
失去的主要是结合水
用水浸泡
不萌发
【思考】下列实验说明了什么?
保持生理活性
失去生理活性
细胞中的水
5. 自由水与结合水
这个实验说明自由水和结合水在细胞中具有不同的生理功能。
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1.新鲜种子放在太阳下晒干,重量减轻,失去的是哪种形式的水?
2.晒干的种子用水浸泡后还能萌发吗?
3.干种子不浸泡会不会萌发?
4.干种子放在试管中,用酒精灯烘干,试管壁上有水珠,则失去的是哪种形式的水?
5.失去结合水的种子浸泡后还能萌发吗?
仍能萌发,
失去大部分________的种子仍保持其生理活性
不萌发
自由水
自由水
_______少,代谢弱
自由水
失去的主要是________
结合水
不萌发
失去________的种子失去生理活性
结合水
自由水
结合水
降低温度
升高温度
在一定条件下可以相互转化
自由水会转换为结合水
结合水增加
代谢速率减慢抗逆能力增强
结合水会转换为自由水
自由水增加
代谢速率增强抗逆能力减弱
细胞中的水
5. 自由水与结合水
抗逆性 。
抗逆性 。
比值增大,代谢 ,
结合水
自由水
比值减小,代谢 ,
缓慢
旺盛
较强
较弱
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刚收获的小麦种子经暴晒,失去大量的水属于 水;再将晒干的种子烘烤,出来的水属于 水;再点燃种子,最终会得到一些灰白色灰烬,这些灰烬是 。
自由
结合
无机盐
主要以离子的形式存在:
阳离子:Na+、K+、Ca+、Mg2+、Fe2+、Fe3+
阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-
少数以化合物的形式存在:
如骨骼、牙齿中的CaCO3。
细胞中的无机盐
1. 无机盐的存在形式
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光合作用的正常进行不能缺少叶绿素,而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一,因此,它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍,进而影响光合作用。
细胞中的无机盐
2. 无机盐的作用
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症。
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【讨论】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
说明P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一,是许多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜等的重要组成成分,当P供应不足时,核酸的合成会受到影响,并会波及蛋白质的合成,还会影响体内糖类的代谢。
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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
2. 无机盐的作用
维持细胞和生物体的正常生命活动
维持细胞的渗透压平衡
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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
2. 无机盐的作用
维持细胞和生物体的正常生命活动
维持细胞的渗透压平衡
维持细胞的酸碱平衡
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Na:人体体液主要组成成分,调节渗透压。
K:使人体生长正常,保持肌肉功能正常,调节渗透压;缺乏:心律失常。
Fe:血红蛋白、细胞色素等含铁酶成分;缺乏:人体患贫血;果树患黄叶病。
Ca:牙齿骨骼生长,凝血作用,调节神经肌肉敏感性;缺乏:骨骼畸形、抽搐痉挛等。
I:形成甲状腺激素成分;缺乏:人幼年患呆小症;成年患甲状腺肿大(大脖子病)。
Mg:构成叶绿素、与酶活性有关、保持肌肉功能正常;缺乏:惊厥等。
Cu:促进正常生长;缺乏:贫血、卷毛综合征等。
Mn:正常生长;缺乏:骨骼畸形。
B:促进花芽分化、花粉和子房发育;缺乏:华而不实(只开花不结果)。
Zn:生长激素、性器官发育、多种酶合成;缺乏:侏儒症、生殖腺功能受影响。
Cr(铬):对胰岛素生成重要;缺乏:非正常葡糖代谢。
生物体缺乏某种无机盐的症状
细胞中的无机物
水
无机盐
结合水
自由水
a.细胞的重要组成成分
b.赋予各种组织、器官一定的形状、硬度和弹性
a.细胞内的良好溶剂
b.参加许多生物化学反应(代谢)
c.为细胞提供液体生活环境
d.运输营养和废物
存在形式:
作 用
a.构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分
b.维持细胞和生物体的生命活动
大多数以离子形式存在,少数以化合物
c.维持细胞渗透压和酸碱平衡
小结
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