第2章組成細(xì)胞的分子

第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)：Ⅰ.細(xì)胞中水的存在形態(tài)及其生理功能Ⅱ.簡述細(xì)胞中無機(jī)鹽含量低，卻必不可少的原因復(fù)習(xí)提問:1.為什么細(xì)胞中的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都能找到？2.生物界和非生物界的統(tǒng)一性的依據(jù)？差異性的依據(jù)？3.細(xì)胞中最基本的元素？原因？基本元素？主要元素？

大量元素？微量元素？4.細(xì)胞中的元素主要存在形式？一般情況下，活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是？含量最多的有機(jī)化合物？細(xì)胞干重中含量最多的化合物？5.還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)鑒定的原理分別是？6.上述3種物質(zhì)鑒定時(shí)的取材有何要求？原因？常用材料分別是？7.斐林試劑與雙縮脲試劑的組成成分？使用注意事項(xiàng)？8.斐林試劑和雙縮脲試劑的異同？9.脂肪鑒定的實(shí)驗(yàn)步驟？觀察脂肪顆?；蛑镜我欢ㄐ枰@微鏡嗎？10.實(shí)驗(yàn)鑒定生物組織中的有機(jī)物時(shí)，對(duì)生物組織有什么要求？【課前準(zhǔn)備】必修一課本干旱會(huì)有怎樣的危害？枯萎龜裂干枯離鄉(xiāng)荒蕪為了喝一口水，各種生物都做了什么？遷徙存水祈雨蓄水增雨Ⅰ.水的生理功能1.水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分2.水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑3.參與細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)4.為細(xì)胞的生存提供液體環(huán)境5.運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物探究點(diǎn)一：細(xì)胞中的水水母血漿代謝草履蟲循環(huán)系統(tǒng)3.人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織/器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液百分比10227679831.細(xì)胞中各種化合物所占比例化合物水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類核酸百分比85-901～1.57～101～21～1.52.幾種不同生物體水的含量生物水母魚類蛙哺乳類藻類高等植物百分比9780～8578659060～804.不同年齡段，人體中水的含量(%)嬰幼兒青春期青年中年老年7770656055細(xì)胞中含量最多的化合物是水不同的生物的含水量不同。一般而言，水生生物的含水量大于陸生生物同種生物，不同器官的含水量不同同種生物，不同年齡段的含水量不同。一般而言，幼年個(gè)體的含水量高于成年Ⅱ.不同生物、不同年齡段，水含量的差別探究點(diǎn)一：細(xì)胞中的水①水分子為什么是極性分子？②水分子為什么可以作為良好的溶劑？③常溫常壓下，水為什么是液態(tài)？④為什么水對(duì)于維持生命系統(tǒng)的的穩(wěn)定十分重要？Ⅲ.水是生命之源探究點(diǎn)一：細(xì)胞中的水水是極性分子水在細(xì)胞中以兩種形式存在：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；一部分水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合，叫做結(jié)合水。問：自由水和結(jié)合水的差異表現(xiàn)在哪里？結(jié)合水大約只占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%。它們主要是與蛋白質(zhì)、多糖(淀粉)等物質(zhì)相互結(jié)合，喪失了流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的結(jié)構(gòu)的的重要組成成分。因與其他物質(zhì)相結(jié)合，故此不容易丟失。一旦丟失，就意味著細(xì)胞的死亡。自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，負(fù)責(zé)參與細(xì)胞的多種生理活動(dòng)。相對(duì)而言，容易丟失。丟失后，細(xì)胞的代謝過程變慢。Ⅳ.水的存在形式探究點(diǎn)一：細(xì)胞中的水Ⅳ.水的存在形式探究點(diǎn)一：細(xì)胞中的水結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合含量：4.5%性質(zhì)：與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)相結(jié)合功能：生物體的結(jié)構(gòu)的的重要組成成分穩(wěn)定性：不易丟失；丟失后，細(xì)胞死亡自由水：水呈游離狀態(tài)，可以自由流動(dòng)含量：95.5%性質(zhì)：游離狀態(tài)，自由流動(dòng)功能：負(fù)責(zé)參與多種生理活動(dòng)穩(wěn)定性：易丟失；丟失后，代謝變慢Ⅳ.水的存在形式探究點(diǎn)一：細(xì)胞中的水結(jié)合水：含量：性質(zhì)：功能：穩(wěn)定性：自由水：含量：性質(zhì)：功能：穩(wěn)定性：結(jié)合水自由水環(huán)境適宜時(shí)；細(xì)胞代謝旺盛，抗逆性差環(huán)境變差時(shí)；細(xì)胞代謝緩慢，抗逆性強(qiáng)情景：綠色植物在春夏季，自由水含量開始升高，生長旺盛；而在秋冬季，結(jié)合水含量開始升高，代謝減弱。請(qǐng)分析：自由水與結(jié)合水相對(duì)含量與細(xì)胞代謝強(qiáng)弱、抗逆性的關(guān)系。(PS:抗逆性是指植物抵抗不良環(huán)境的能力，如抗寒、抗旱、抗鹽堿等)思考：收獲的玉米種子，為什么要曬干后儲(chǔ)存？

曬干后，降低自由水的含量，細(xì)胞的代謝減弱，消耗的有機(jī)物減少，更利于種子的儲(chǔ)存。結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合含量：4.5%性質(zhì)：與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)相結(jié)合功能：生物體的結(jié)構(gòu)的的重要組成成分穩(wěn)定性：不易丟失；丟失后，細(xì)胞死亡自由水：水呈游離狀態(tài)，可以自由流動(dòng)含量：95.5%性質(zhì)：游離狀態(tài)，自由流動(dòng)功能：負(fù)責(zé)參與多種生理活動(dòng)穩(wěn)定性：易丟失；丟失后，代謝變慢Ⅳ.水的存在形式探究點(diǎn)一：細(xì)胞中的水結(jié)合水自由水環(huán)境適宜時(shí)；細(xì)胞代謝旺盛，抗逆性差環(huán)境變差時(shí)；細(xì)胞代謝緩慢，抗逆性強(qiáng)情景：綠色植物在春夏季，自由水含量開始升高，生長旺盛；而在秋冬季，結(jié)合水含量開始升高，代謝減弱。請(qǐng)分析：自由水與結(jié)合水相對(duì)含量與細(xì)胞代謝強(qiáng)弱、抗逆性的關(guān)系。(PS:抗逆性是指植物抵抗不良環(huán)境的能力，如抗寒、抗旱、抗鹽堿等)思考：收獲的玉米種子，為什么要曬干后儲(chǔ)存？種子萌發(fā)時(shí)，為什么需要充足的水分？曬干后，降低自由水的含量，細(xì)胞的代謝減弱，消耗的有機(jī)物減少，更利于種子的儲(chǔ)存。種子吸水后，自由水的含量升高，細(xì)胞代謝加快，更利于種子萌發(fā)為了吃一口鹽，都做了哪些努力？舔舐曬鹽Ⅰ.無機(jī)鹽的功能探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽葉綠素分子(局部)①無機(jī)鹽是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和重要化合物的組成成分②無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的正常生命活動(dòng)至關(guān)重要③維持生物體內(nèi)的酸堿平衡④維持細(xì)胞的滲透壓平衡（正常形態(tài)）

缺B，花而不實(shí)維持pH生理鹽水【Mg2+、Fe2+、I-、PO3-等

】【Na+、K+、Ca2+等

】

【HCO3-、HPO42-、H2PO4-等】【Na+、K+、Cl-等】將小麥種子點(diǎn)燃燒盡，得到的灰白色灰燼就是小麥種子中的無機(jī)鹽。人和動(dòng)物的細(xì)胞中，也含有無機(jī)鹽。細(xì)胞中的無機(jī)鹽，絕大多數(shù)以離子形式存在。Ⅱ.無機(jī)鹽的存在形式探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽陽離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陰離子Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等Ⅱ.無機(jī)鹽的功能探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽Ⅱ.植物體缺乏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使葉綠素的形成收到阻礙，進(jìn)而影響光合作用。葉綠素分子(局部)血紅素分子(局部)Ⅲ.有一種貧血癥叫缺鐵性貧血癥，為什么缺乏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。血紅蛋白中不能缺少的一種元素就是Fe，缺Fe會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白的合成障礙，從而引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血癥。Ⅰ.植物體卻P常表現(xiàn)為生長發(fā)育不正常，分析原因P作為植物生長發(fā)育所必需的大量元素之一，P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。當(dāng)P供應(yīng)不足時(shí)，核酸的合成會(huì)受到影響，并會(huì)影響蛋白質(zhì)的合成，還會(huì)影響體內(nèi)糖類的代謝。因此，缺乏P的植株會(huì)由于糖類代謝障礙而出現(xiàn)葉片顏色異常，植株矮小，產(chǎn)量低下。①無機(jī)鹽是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和重要化合物的組成成分。NNNNNH2CH2OHOHHHHHOOOOOOOHOHOHOHPPPO112345αγβ23456789,,,,,~~ATP分子分析生活中的常見的實(shí)例，嘗試總結(jié)無機(jī)鹽的功能。Ⅰ.嬰幼兒嚴(yán)重缺鈣會(huì)得佝僂病，老年人缺鈣會(huì)患骨質(zhì)疏松病，血液中Ca2+含量低，會(huì)引起肌肉抽搐；過高又會(huì)引起肌無力。Ⅱ.硼(B)能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，缺乏植物會(huì)出現(xiàn)“花而不實(shí)”。Ⅲ.碘(I)是構(gòu)成甲狀腺激素的必備成分，幼兒缺乏會(huì)患呆小癥，成人會(huì)患地方性甲狀腺腫。Ⅱ.無機(jī)鹽的功能探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽②無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的正常生命活動(dòng)至關(guān)重要。大家都有這樣的體會(huì)，劇烈運(yùn)動(dòng)后，會(huì)感到腰腿酸痛。為什么呢？這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了大量乳酸，引起肌肉酸痛。但體液的pH卻沒有因此而明顯下降，還是維持在7.35—7.45之間，為什么呢？乳酸＋NaHCO3乳酸鈉＋H2CO3CO2＋H2OⅡ.無機(jī)鹽的功能探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽③維持生物體內(nèi)的酸堿平衡某人生病需要輸液時(shí)，是把藥物溶解在生理鹽水中，再進(jìn)行靜脈注射。那么，生理鹽水的濃度是多少？為什么用9%或0.09%濃度不可以？說明無機(jī)鹽具有什么作用？生理鹽水(醫(yī)用)：質(zhì)量濃度為0.9%的NaCl溶液。失水皺縮吸水膨脹,甚至漲破維持正常形態(tài)0.09%9%0.9%Ⅱ.無機(jī)鹽的功能探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽④無機(jī)鹽能維持細(xì)胞的滲透壓平衡

參與構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的重要化合物?！綧g2+、Fe2+、PO3-等

】

維持生物體的正常生命活動(dòng)?！綨a+、K+、Ca2+等

】

維持細(xì)胞內(nèi)的酸堿平衡?！綡CO3-、HPO42-、H2PO4-等】

維持細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓平衡(水鹽平衡)?！綨a+、K+、Cl-等】Ⅱ.無機(jī)鹽的功能探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽均衡營養(yǎng)，合理膳食，葷素搭配。一定要注意礦物質(zhì)的適量攝取

由于正常的生理代謝，人體每天都排出一定量的無機(jī)鹽；同時(shí)，由于地球化學(xué)環(huán)境的不同，導(dǎo)致某些元素在全球分布嚴(yán)重不均。在人體內(nèi)無機(jī)鹽的作用相互關(guān)聯(lián)。在合適的濃度范圍內(nèi)有益于人和動(dòng)植物的健康，缺乏或過多都能致病。在我國鈣、鐵和碘的缺乏較常見。硒、氟等隨地球化學(xué)環(huán)境的不同，既有缺乏病如克山病和大骨節(jié)病、齪齒等，又有過多癥如氟骨癥和硒中毒。那么該如何保證這些無機(jī)鹽的含量呢？Ⅲ.科學(xué)地補(bǔ)充無機(jī)鹽探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究鎂是否為植物生長所必需的元素，寫出思路(包括步驟、預(yù)測(cè)結(jié)果與結(jié)論)。Ⅳ.思維拓展探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽對(duì)照組用含X的全素營養(yǎng)液培養(yǎng)幼苗，一段時(shí)間后，觀察記錄幼苗的生狀況實(shí)驗(yàn)組用不含X的營養(yǎng)液培養(yǎng)幼苗，一段時(shí)間后，觀察記錄幼苗的生狀況設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究鎂是否為植物生長所必需的元素，寫出思路(包括步驟、預(yù)測(cè)結(jié)果與結(jié)論)。Ⅳ.思維拓展探究點(diǎn)二：細(xì)胞中的無機(jī)鹽對(duì)照組用含X的全素營養(yǎng)液培養(yǎng)幼苗，一段時(shí)間后，觀察記錄幼苗的生狀況實(shí)驗(yàn)組用缺X的營養(yǎng)液培養(yǎng)幼苗，一段時(shí)間后，觀察幼苗的生狀況，再添加X后，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察幼苗生長狀況一段時(shí)間后一段時(shí)間后正常培養(yǎng)加X后培養(yǎng)為什么要“添加X后，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間”？為了進(jìn)一步驗(yàn)證該不良癥狀確實(shí)是由缺少X元素引起的。

下列有關(guān)水和無機(jī)鹽的說法錯(cuò)誤的是()A．水是生物體中含量最多的物質(zhì)B．水作為良好的溶劑，不參與細(xì)胞代謝C．無機(jī)鹽是某些復(fù)雜化合物的重要