内容正文:
第二节 无机物
1.说出水在细胞中的作用。(重点)
2.概述无机盐的存在形式及生理作用。
细 胞 中 的 物 质 分 类 及 水
1.细胞中的物质分类
(1)种类
无机物和有机物。
(2)无机物
通常指不含碳元素的化合物,也包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等简单的含碳化合物。
(3)细胞内的无机物
含量最多的是水,其它无机物的含量不高,但十分重要。
2.水
(1)含量
一般为60%~90%,特殊情况下可能超过90%(如水母可达97%)。
(2)作用
①作为溶剂。水在生物体内溶有多种生物必需的溶质。
②是生物体内物质运输的主要介质。
(3)水对温度的调节
①每个水分子中的氧原子可以形成两个氢键,一个水分子可与4个水分子相连,这就是水分子的缔合。
②温度升高时,水分蒸发,破坏水分子间的氢键,需要吸收大量的热;温度降低时,水分子间形成较多的氢键,释放大量的热。
探讨:在探索外星球是否存在生命的过程中,科学家始终把寻找水作为最关键的环节。想一想这是为什么?
提示:生命活动离不开水。生命活动是通过生物化学反应完成的,生物化学反应在水环境中进行。
探讨:面粉中没有水,为什么虫子能生活在其中?
提示:虫子代谢可以产生水供其生命活动的需要。
1.水的含量及分布规律
(1)含量:在构成细胞的各种化合物中,水的含量最多,一般为85%~90%,特殊情况下可超过90%。
(2)分布规律
①代谢旺盛的细胞或组织>代谢缓慢的细胞或组织;
②幼嫩部位的细胞>衰老部位的细胞;
③幼年个体>成年个体>老年个体;
④水生生物>陆生生物。
2.水的作用
(1)作为溶剂。生物体中许多营养物质和废物都易溶于水,因此水是生物体内物质运输的主要介质。
(2)参与生物化学反应。水在生物体内可以参加多种化学反应,如光合作用。
(3)为细胞生活提供液体环境。
(4)参与体温调节。当温度升高时,水分子运动加快(甚至变成水蒸气),氢键断裂,氢键断裂时吸收大量的热,能降低体温;当温度降低时,水分子之间形成氢键,释放较多的热量,使细胞内的温度变化比较缓和。
1.生物体中水的含量一般为60%~90%。下列选项中有关水的说法正确的是( )
【导学号:36500000】
A.水为非极性分子
B.水分可以贮存能量
C.没有水,人体内许多生化反应根本不会发生
D.人体中的细胞全部浸润在水溶液中
【解析】 本题主要考查水的特性及生理作用。水不是能源物质,水是极性分子,是细胞内代谢的介质。没有水,体内许多化学反应不能进行。
【答案】 C
2.下列有关水的叙述中错误的是( )
①参与运输营养物质和代谢废物
②生物体内化学反应离不开水
③水是细胞结构的组成成分之一
④水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
⑤不同细胞内水的比例相差不大
A.①④⑤
B.①②⑤
C.④⑤
D.②③④⑤
【解析】 水是细胞内各种化学反应进行的介质,也可参与化学反应,水能溶解、运输营养物质和代谢废物;水含量增多,为细胞内各种反应提供了充足的条件,代谢就旺盛;不同细胞内水的比例相差很大。
【答案】 C
无 机 盐 类
1.含量
约占1%~1.5%。
2.存在形式
多数以离子的形式存在。
3.作用
(1)某些化合物的重要组成成分。如:
Mg2+叶绿素;
Fe2+血红蛋白。
(2)维持生物体的正常生命活动,包括:①维持血浆的正常浓度;②维持酸碱平衡;③维持神经肌肉的兴奋性等。
探讨:人缺Fe会患贫血,植物缺Mg叶片会发黄,请分析其中的原因,由此说明无机盐具有什么生理作用?
提示:Fe是血红蛋白的组成成分,Mg是叶绿素的成分;说明无机盐是复杂化合物的组成成分。
探讨:激烈的足球比赛场上,运动员有时会出现下肢肌肉抽搐的现象,这是什么原因?
提示:剧烈运动使运动员大量出汗,随汗液丢失大量的钙盐,致使血液中钙离子含量太低而发生抽搐。
探讨:夏季人在剧烈运动后需要补充淡盐水。分析这样做的原理。
提示:人大量出汗后,Na+和Cl-大量流失时,人体内溶液浓度会发生较大变化,为保证人体内溶液浓度的平衡应及时补充淡盐水。
探讨:医生给病人输入药物时,为什么常用生理盐水作溶剂?
提示:质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度,是人体细胞所处液体环境的浓度,也称生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时,输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境不被改变,从而维持细胞的渗透压平衡。
1.无机盐的生理功能
功能
举例
细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
Mg2+是叶绿素的必需成分,Fe2+是血红蛋白的必要的成分
参与并维持生物体的生命活动
哺乳动物血液中必须含有一定的Ca2+,如果血液中钙离子的含量过低就会出现抽搐现象
维持生物体内的平衡
渗透压的平衡
Na+、Cl-对细胞外液渗透压起重要作用,K+则对细