細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物第2節(jié)一、細(xì)胞中的水1.含量活細(xì)胞中含量最多化合物。生物體的含水量隨著生物種類的不同有所差別，一般為60%~95%。在不同情況下細(xì)胞含水量的高低(填“>”或“<”)：①水生生物含水量____陸生生物含水量。②幼兒___成年；幼嫩部分___成熟部分。③牙齒__骨骼__血液。><>><結(jié)論：生物種類不同，含水量不同結(jié)論：同一個(gè)體的不同發(fā)育階段，含水量不同結(jié)論：不同組織細(xì)胞含水量不同，代謝強(qiáng)度越大，含水量越高2.水的存在形式及作用①自由水絕大多數(shù)的水呈游離狀態(tài)，可以自由流動(dòng)，叫做自由水。自由水的作用a.細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑。b.多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞，必須浸潤(rùn)在以水基礎(chǔ)的液體環(huán)境中。c.細(xì)胞內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)需要水的參與。d.運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。增強(qiáng)細(xì)胞代謝水的特性①極性水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，氫原子以共用電子對(duì)與氧原子結(jié)合。由于氧原子具有比氫原子更強(qiáng)的吸引共用電子的能力，使氧原子一端稍帶負(fù)電荷，氫原子一端稍帶正電荷。這種電子分布不均勻的分子叫做極性分子。由于水分子的極性,帶正電荷或負(fù)電荷的分子和離子都容易與水結(jié)合，因此水是良好的溶劑。②水分子之間形成氫鍵由于水分子的極性，一個(gè)水分子的負(fù)電區(qū)(氧端)與另一個(gè)水分子的正電區(qū)(氫端)之間通過(guò)靜電吸引形成一種弱的引力，這種弱的引力稱為氫鍵。氫鍵易被破壞，也易形成，這樣水中的氫鍵不斷地?cái)嚅_，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體的狀態(tài)，具有流動(dòng)性。由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對(duì)不容易改變，水的這種特性，對(duì)于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。水的特性②結(jié)合水細(xì)胞中一部分水(4.5%)與細(xì)胞內(nèi)部的其他物質(zhì)(蛋白質(zhì)、多糖)結(jié)合，叫做結(jié)合水。結(jié)合水失去了流動(dòng)性和溶解性。結(jié)合水的作用：作為細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。結(jié)合水一直是結(jié)合水，自由水一直是自由水嗎？結(jié)合水自由水溫度↓溫度↑a.自由水與結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)換③自由水與結(jié)合水的關(guān)系→細(xì)胞代謝增強(qiáng)如：萌發(fā)的種子→細(xì)胞代謝減弱，抗逆性增強(qiáng)如：曬干的種子，自由水減少，利用儲(chǔ)存；冬小麥在冬季來(lái)臨時(shí)，結(jié)合水增多，自由水減少增強(qiáng)抗凍能力。衰老的細(xì)胞內(nèi)水分含量減少，細(xì)胞萎縮，體積減小，細(xì)胞代謝速率減慢。③自由水與結(jié)合水的關(guān)系b.兩者的相對(duì)含量(自由水/結(jié)合水)影響生物組織的細(xì)胞代謝速率自由水結(jié)合水上升下降2.細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽(1)細(xì)胞中的水生物化學(xué)反應(yīng)液體環(huán)境②自由水/結(jié)合水與代謝、抗逆性的關(guān)系自由水/結(jié)合水比值高→細(xì)胞代謝旺盛，但抗逆性差比值低→細(xì)胞代謝強(qiáng)度降低，但抗寒、抗旱、抗熱等抗逆性

增強(qiáng)二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽點(diǎn)燃一粒小麥種子，待它燃燒時(shí)可見到一些灰白色的灰燼，這些灰燼就是小麥種子里的無(wú)機(jī)鹽。其他生物體的細(xì)胞中也含有無(wú)機(jī)鹽。二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽1.含量較少2.存在形式：絕大多數(shù)是離子形式陽(yáng)離子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等僅占細(xì)胞鮮重的1%—1.5%無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，它們?cè)诩?xì)胞中有什么作用呢？??思考·討論資料1下圖是一種葉綠素分子和血紅素分子局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.植物體缺Mg會(huì)影響光合作用，為什么？光合作用的正常進(jìn)行不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子結(jié)構(gòu)中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是葉綠素的組成元素之一，因此，它對(duì)于光合作用具有重要意義。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙，進(jìn)而影響光合作用。無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，它們?cè)诩?xì)胞中有什么作用呢？??思考·討論2.有一種貧血癥叫做缺鐵性貧血癥，為什么缺Fe會(huì)導(dǎo)致貧血？人體內(nèi)血紅蛋白和紅細(xì)胞的減少都可以導(dǎo)致貧血。血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)不能缺少的一種元素就是Fe。缺鐵性貧血是一種常見的貧血。無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，它們?cè)诩?xì)胞中有什么作用呢？??思考·討論：看資料2，回答第3題3.植物體缺P常表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育不正常，這說(shuō)明什么？分析為什么植物體缺P會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育？這說(shuō)明了P對(duì)于植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的。P作為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的大量元素之一，是許多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜等的重要組成成分，也在光合作用和呼吸作用等于能量代謝有關(guān)的反應(yīng)中扮演重要角色。當(dāng)P供應(yīng)不足時(shí)，核酸的合成會(huì)受到影響，并會(huì)波及蛋白質(zhì)的合成，還會(huì)影響體內(nèi)糖類的代謝。因此，缺乏P的植物會(huì)由于糖類代謝障礙而出現(xiàn)葉片顏色異常，并且長(zhǎng)得矮小、結(jié)實(shí)率低。作用1：構(gòu)成細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的組成成分作用2：參與并維持細(xì)胞和生物體的正常生命活動(dòng)資料：Na+、Ca2+：與神經(jīng)細(xì)胞的興奮性、肌肉細(xì)胞興奮及肌肉細(xì)胞的收縮有關(guān)。缺Na+：神經(jīng)、肌肉細(xì)胞興奮性降低,導(dǎo)致肌肉酸痛、無(wú)力。缺Ca2+：抽搐，鈣過(guò)多：肌無(wú)力。作用3：維持生物體內(nèi)的酸堿平衡資料：血液中存在緩沖對(duì):H2CO3/HCO3-作用4：維持細(xì)胞的滲透壓。3.作用資料：生理鹽水是0.9%NaCI溶液總結(jié)無(wú)機(jī)鹽的作用：（1）無(wú)機(jī)鹽是某些化合物的重要組成成分；（2）無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞正常的生命活動(dòng)具有重要意義；（3）無(wú)機(jī)鹽能調(diào)節(jié)人體的滲透壓，維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能，即能保證細(xì)胞的生活環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，維持細(xì)胞正常的滲透壓；（4）無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞酸堿平衡的相對(duì)穩(wěn)定具有重要作用。1.常見無(wú)機(jī)鹽的功能及其缺乏癥總結(jié)無(wú)機(jī)鹽功能含量異常甲狀腺激素的組成成分缺乏時(shí)患地方性甲狀腺腫血紅素的組成成分缺乏時(shí)患貧血降低神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性血鈣過(guò)低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；血鈣過(guò)高時(shí)，會(huì)患肌無(wú)力Mg組成葉綠素的元素之一缺乏時(shí)葉片變黃，影響植物進(jìn)行光合作用B促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)油菜缺硼時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“花而不實(shí)”無(wú)機(jī)鹽功能含量異常促進(jìn)植物體內(nèi)淀粉的運(yùn)輸；動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的維持缺乏時(shí)植物抗逆能力減弱，易受病害侵襲；缺乏會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)液滲透壓下降維持細(xì)胞外液的滲透壓缺乏會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓下降2.對(duì)照法探究植物生長(zhǎng)必需的無(wú)機(jī)鹽（1）實(shí)驗(yàn)原理：若缺乏該種無(wú)機(jī)鹽，植物的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)生障礙，不能完成其正常生命活動(dòng)。植物在缺乏該種無(wú)機(jī)鹽的環(huán)境中表現(xiàn)出某一病癥后，可以通過(guò)補(bǔ)充該無(wú)機(jī)鹽，使植物恢復(fù)。（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組在幼苗生長(zhǎng)不正常后加入X的目的：與實(shí)驗(yàn)組加入X前形成對(duì)照，植物恢復(fù)正常生長(zhǎng)，更能說(shuō)明X是必需無(wú)機(jī)鹽，使實(shí)驗(yàn)更有說(shuō)服力。葉綠素成分維持生命活動(dòng)，牙齒和骨骼的重要成分血紅蛋白的成分維持細(xì)胞外液的滲透壓甲狀腺激素成分蛋白質(zhì)、核酸等的成分ATP、核酸、磷脂等的成分促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管伸長(zhǎng)Mg2＋——Ca2＋——Fe2＋——I——————

N——————P

——————Na＋、K＋——B——————課堂反饋1、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽多以化合物形式存在，如碳酸鈣構(gòu)成牙齒、骨骼。2、夏季，室外作業(yè)工人會(huì)打量出汗，應(yīng)多喝純凈水以補(bǔ)充散失的水分。3、人體缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血和細(xì)胞供氧不足。4、人體血液中鈣離子含量太高，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞酸堿平衡非常重要。5、無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，所含元素都屬于微量元素。6、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽對(duì)生命活動(dòng)具有重要作用，均已離子形式存在。7、風(fēng)干種子萌發(fā)時(shí)，無(wú)機(jī)鹽為其生命活動(dòng)提供能量。鞏固練習(xí)：無(wú)機(jī)物在細(xì)胞的正常代謝中發(fā)揮著重要作用。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：（1）水的存在形式有自由水和結(jié)合水兩種，自由水和結(jié)合水在一定情況下可以相互轉(zhuǎn)換。結(jié)合水與自由水的比值_____（較高/較低）時(shí)，細(xì)胞的新陳代謝較強(qiáng)。（2）無(wú)機(jī)鹽在機(jī)體中絕大多數(shù)以_____形式存在，種子在曬干的過(guò)程中無(wú)機(jī)鹽的相對(duì)含量將會(huì)______（填“升高”或“降低”或“不變”）。人體血液中Fe2+的含量過(guò)低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致_____。較低離子升高貧血課后習(xí)題一、概念檢測(cè)水和無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞的重要組成成分.判斷下列相關(guān)表述是否正確.(1)細(xì)胞內(nèi)的自由水和結(jié)合水都是良好的溶劑，都能參與物質(zhì)運(yùn)輸和化學(xué)反應(yīng)。（）(2)同一株植物中，老葉細(xì)胞比幼葉細(xì)胞中自由水的含量高。（）(3)將作物秸稈充分曬干后，其體內(nèi)剩余的物質(zhì)主要是無(wú)機(jī)鹽。()×××二、拓展應(yīng)用1.醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液.生理鹽水的含義是什么?在什么情況下需要用生理鹽水?質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境中溶質(zhì)的濃度，所以叫生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，應(yīng)輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。二、拓展應(yīng)用2.目前