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1、第2节 细胞中的无机物细胞中化合物物质 质量分数无机物水70%90%无机盐1%1.5%有机物蛋白质7%10%脂质1%2%糖类和核酸1%1.5%一、细胞中的水细胞内含量最多的化合物是什么？细胞内含量最多的化合物是什么？水约占8590%一个人在极限状况下，可一个人在极限状况下，可以坚持以坚持2020天以上不进食，天以上不进食，但缺水不能超过但缺水不能超过1 1天天生命活动离不开水（一）细胞中水的存在形式及功能：1.几种不同生物体水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水含量%9780-8578659060-80比较细胞和生物体内水的含量，你能从表格中得到什么信息？不同生物的含水量不同:水生生物陆
2、生生物目镜与物镜的区别11.细胞中水的含量 77%52%-58%60%-65%同一生物同一生物不同不同生长发育时期含水量不同生长发育时期含水量不同幼年成年幼年成年男性女性男性女性组织器官牙齿骨骼骨骼肌心脏血液质量分数/%1022767983同种生物的不同组织、器官，含水量不同同种生物的不同组织、器官，含水量不同1.细胞中水的含量材料一材料一人和动物血液中含水量约为人和动物血液中含水量约为83%83%，血细胞就生活门这个液体环境，血细胞就生活门这个液体环境中，水可把营养物质输送到各个中，水可把营养物质输送到各个细胞，又把细胞产生的代谢废物细胞，又把细胞产生的代谢废物运输到细胞外运输到细胞外该资料
3、体现了水的什么功能?为细胞提供液体环境运输营养物质和代谢废物2.分析下面材料,探究水的功能材料二材料二细胞中的物质细胞中的物质:如各种离子、氨基如各种离子、氨基酸、葡萄糖等，只有溶于水中才能酸、葡萄糖等，只有溶于水中才能参与细胞中的各种代谢。参与细胞中的各种代谢。水是细胞内的良好溶剂该资料体现了水的什么功能?2.分析下面材料,探究水的功能糖分子材料三材料三细胞内有氧呼吸的过程细胞内有氧呼吸的过程参与细胞内的生物化学反应该资料体现了水的什么功能?2.分析下面材料,探究水的功能第一阶段第一阶段（细胞质基质）细胞质基质）第二阶段（线粒体基质）第二阶段（线粒体基质）第三阶段（线粒体内膜）第三阶段（线粒
4、体内膜）2C3H4O3+4H+少量能量少量能量C6H12O6酶酶2C3H4O3+6H2O20H+6CO2+少量能量少量能量酶酶24H+6O212H2O+大量能量大量能量酶酶 形式形式 定义定义含量含量 功能功能自由水自由水结合水结合水细胞中细胞中游离游离态的水，可态的水，可以自由流动以自由流动细胞中与其细胞中与其他化合物他化合物结结合合的水的水95%以上以上约占约占4.5%1.1.是细胞内的是细胞内的良好溶剂良好溶剂2.2.参与细胞内的参与细胞内的生化反应生化反应3.3.为细胞提供为细胞提供液体生活环境液体生活环境4.4.运送运送养料和代谢废物养料和代谢废物是细胞的组成成分是细胞的组成成分其他
5、其他物质物质水水水水水水水水水水水水水水水水一、细胞中的水（一）细胞中水的存在形式及作用：蛋白质、多糖结合水的结合水的特点：特点：失去流动性和溶解性失去流动性和溶解性水分子的结构一、细胞中的水结构决定功能H原子原子H原子原子O原子原子H2O分子分子OHHH2O分子分子水是极性分子水是极性分子相邻原子通过相邻原子通过共用共用电子电子而形成的强烈而形成的强烈作用力叫做共价键。作用力叫做共价键。什么是（共价）化学键？OHHH2O分子分子共用电子对共用电子对-+HHO水分子属于极性分子，水分子整水分子属于极性分子，水分子整体上是呈电中性的，但由于电子体上是呈电中性的，但由于电子分布不均匀而使得分布不均
6、匀而使得O原子带负电，原子带负电，H原子带正电。原子带正电。电荷分布不均匀的分子称为极性分子。电荷分布不均匀的分子称为极性分子。水是极性分子水是极性分子什么是极性分子？（1）为什么说水是一种良好的溶剂?（2）水分子的氢键是怎样形成的?为什么在常温下水是液体状态，具有流动性?（3）为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要?3.水的结构与性质请阅读课本20-21页小字内容，思考下列问题：水分子的结构一、细胞中的水结构决定功能水是细胞内良好溶剂的原因？水是细胞内良好溶剂的原因？1.水分子是由2个氢原子和一个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。氧吸引共用电子的能力更强，使氧的一端稍带负电荷，氢
7、的一端稍带正电荷，因此水是极性分子。水是良好的溶剂：带有正电荷或带有负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。一、细胞中的水水分子的结构结构决定功能水具有流动性的原因？水具有流动性的原因？由于水分子的极性，当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力就称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起。氢键易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂、又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。水的流动性：利于运输营养物质和代谢废物水的水的比热容较高比热容较高的原因的原因？由于氢
8、键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变。水的比热容高：对于维持生命系统的稳定性十分重要。水分子的结构一、细胞中的水结构决定功能一些物质的比热容 单位:J/（kg）物质比热容物质比热容水4.2103铝0.88103酒精2.4103干泥土0.84103煤油、冰2.1103铁、钢0.46103蓖麻油1.8103铜0.39103砂石0.92103水银0.14103才能保护地球不会被悬殊的昼夜温差变成一个死寂的世界。一、细胞中的水不可以结合水是细胞结构的重要组成成分结合水是细胞结构的重要组成成分（1）小明将刚收获的玉米种子在阳光下晒干，发现质量减轻，这个过程损失的主要是_。晒
9、干的种子浸泡后_(可以/不可以)重新萌发。自由水结合水可以（2）接着将晒干的种子烘干，质量又减轻了，这个过程损失的主要是_。炒干的种子浸泡后_(可以/不可以)重新萌发。为什么为什么晒干的种子不用水浸泡不能萌发？自由水少，代谢减弱自由水少，代谢减弱新鲜豌豆种子晒干的豌豆种子谁的自由水含量更多？谁的新陈代谢更旺盛？二者有何联系？一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛。一、细胞中的水（二）自由水与结合水的转化沙漠中的植物热带雨林中的植物谁的结合水含量更多？谁的抗逆性更强？二者有何联系？一般而言，结合水含量越高，抗逆性相对越强。一、细胞中的水（二）自由水与结合水的转化一、细胞中的水（二）自由水与结合水的
10、转化比值增大比值减小新陈代谢增强，抗逆性较差新陈代谢缓慢，抗逆性较强自由水结合水在一定条件下自由水和结合水可相互转化自由水结合水降温升温两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关例1.下列与生产、生活实际相关的叙述,不正确的是()A.沙漠地区的植物细胞内结合水含量高于自由水B.新鲜的植物种子比干种子的新陈代谢相对旺盛C.在生物体的不同发育时期,生物体的含水量不同D.结合水含量高的生物抗旱、抗寒、抗热能力强A结合水相对较高总结归纳水在细胞中的存在形式：自由水和结合水自由水自由水结合水结合水概念概念概念概念:在细胞中呈在细胞中呈游离状态游离状态，可以自由流动；，可以自由流动；含量含量含量含量:多多，占
11、所有水的绝大部分占所有水的绝大部分功能功能功能功能细胞内细胞内良好的溶剂良好的溶剂。参与参与细胞内的细胞内的生化反应生化反应。为细胞为细胞提供液体环境提供液体环境运输营养运输营养物质和代谢物质和代谢废物废物概念概念概念概念:含量含量含量含量:少少，占细胞水分的，占细胞水分的4.5%功能：功能：功能：功能：细胞细胞结构结构的重要组成成分的重要组成成分与细胞内与细胞内蛋白质与多糖等蛋白质与多糖等结合结合，失去流动性失去流动性水分子相互相互 转化转化当你烧掉一块木头后，会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么?无机盐二、细胞中的无机盐成分成分质量浓度质量浓度/g.L/g.L-1-1蔗糖蔗糖30其他糖类
12、其他糖类10柠檬酸柠檬酸10柠檬香精柠檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1.表中哪些成分属于无机盐？含量如何？.无机盐以什么方式存在于细胞中?.为什么要在运动员的饮料中添加无机盐？运动员饮料中的化学成分4.无机盐在细胞的生活中起什么作用？少主要离子，少数化合物的形式，少数以化合物的形式存在，如骨骼和牙齿中富含CaCO3因为人运动时会出很多汗,出汗时会失去很多无机盐,所以就要加盐补充。问题探讨：二、细胞中的无机盐铁是血红素分子的重要组分。铁是血红素分子的重要组分。1.1.为什么为什么植物缺镁会影响光合作用？植物缺镁会影响光合作用？2.2.
13、有一种贫血叫有一种贫血叫缺铁性贫血缺铁性贫血为为什么什么人缺铁会导致贫血？人缺铁会导致贫血？镁是叶绿素的重要组分镁是叶绿素的重要组分。思考与讨论（一）无机盐的功能贫血都由缺铁引起的吗？二、细胞中的无机盐3.3.植物植物在缺乏在缺乏N N、P P、K K等营养物质时会出现各种症等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中长过程中缺乏缺乏P,P,植株植株就会特别矮小，根系发育差，就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。叶片小且呈暗绿偏紫色。（一）无机盐的功能思考与讨论 原因：P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为
14、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，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。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。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。功能1：无机盐是某些化合物的重要组成成分功能2：维持细胞和生物体的生命活动名称生理作用Mg FeNa+Ca2+P构成叶绿素的元素，缺乏影响光合作用。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。构成血红素的元素，缺乏导致缺铁性贫血。Ca2+浓度太低动物
15、出现抽搐等症状浓度太低动物出现抽搐等症状是组成细胞膜、细胞核的重要组分，是组成细胞膜、细胞核的重要组分，也是细胞必不可少的化合物的组分也是细胞必不可少的化合物的组分。人体内人体内Na+缺乏引起神经、肌肉的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛，缺乏引起神经、肌肉的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛，大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。二、细胞中的无机盐（一）无机盐的功能思考与讨论二、细胞中的无机盐（一）无机盐的功能9%0.09%皱缩皱缩膨胀膨胀实例：在医院打点滴的时候我们的药都是溶解在实例：在医院打点滴的时候我们的药都是溶解在0.9%的的NaCl中或中或者是葡萄
16、糖溶液中。为什么是用者是葡萄糖溶液中。为什么是用0.9%的的NaCl，高于或低于这个值，高于或低于这个值行不行？行不行？功能3：维持细胞正常形态（渗透压）二、细胞中的无机盐 实例：大家都有这样的体会，进行剧烈运动时，会感到小腿实例：大家都有这样的体会，进行剧烈运动时，会感到小腿很酸。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的很酸。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此而降没有因此而降低低,还是维持在还是维持在7.357.45之间，为什么呢？之间，为什么呢？（一）无机盐的功能乳酸乳酸NaHCO3 乳酸钠乳酸钠H2CO3CO2H2O缓冲对：缓冲对：H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3-，H
17、 H2 2POPO4 4-HPOHPO4 42-2-等等 功能4：维持细胞的酸碱平衡例1下列关于生物体内水分和无机盐的叙述，错误的是（）A干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动B旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是结合水的相对含量较高C镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄D生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水而涨破A结合水的相对含量较低例2下图表示对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析下列有关说法正确的是（）A和均能够萌发形成幼苗B在生物体内主要以化合物的形式存在C点燃后产生的CO2中的碳原子全部来自种子中的糖类D和是同一种物质，但是在细胞中的
18、存在形式和含量不同D破坏细胞结构不能萌发无机盐主要以无机盐的形式存在来自糖类等有机物无机盐无机盐自由水自由水细胞内良好的溶剂细胞内良好的溶剂细胞中的细胞中的无机物无机物水水结合水结合水含量含量功能功能含量含量功能功能作为细胞结构的重要组成部分作为细胞结构的重要组成部分某些化合物的重要组成成分大多数以离子形式，少数以化合物形式存在大多数以离子形式，少数以化合物形式存在功能功能含量含量存在形式存在形式存在形式（95.5%）（细胞鲜重的（细胞鲜重的1%1.5%）（4.5%）增强细胞增强细胞抗逆性抗逆性运输营养物质和代谢废物运输营养物质和代谢废物参与细胞内的生化反应为绝大多数细胞提供液体环境为绝大多数
19、细胞提供液体环境维持生物体内的酸碱平衡维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动维持生物体内的正常渗透压相互转化课堂小结课堂小结练习与应用练习与应用一、概念检测：1.水和无机盐是细胞的重要組成成分。判断下列相关表述是否正确。(1)细胞内的自由水和結合水都是良好的溶剂，都能参与物质送输和化学反立。()(2)同一株植物中老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。()(3)料作物秸秆充分晾干后。其体内剩余的物质主要是无机盐。()二、拓展应用1.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么?在什么情况下需要用生理盐水?质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应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维持在稳定的状态。2.目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢?水是生命之源，地球上最早的生命就是孕育在水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。