2.2细胞中的无机物(课件共24张PPT)

(共24张PPT)
第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
1、水的含量
1、不同生物体的含水量是否相同？水性生物与陆生生物相比，哪种生物的含水量高？
（1）结论： 。
不同生物含水量不同（水生＞陆生）
分析数据并回答问题
生物 藻类 水母 鱼类 蛙 哺乳动物
含水质量/% 90 97 80~85 78 65
还可以从表中的数据得出什么结论？
水是含量最多的化合物
1、水的含量
2、不同人体内水的含量相同吗？由此可以得出什么结论？
（2）结论： 。
同种生物在不同发育时期，含水量不同
分析数据并回答问题
1、水的含量
3、同一生物体不同组织器官含水量是否相同？
（3）结论： 。
同一生物不同器官的含水量不同
分析数据并回答问题
组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液
含水质量/% 10 22 76 79 83
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？
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？
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
水的比热容较高的原因？
由于氢键的存在，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 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
蓖麻油 1.8×103 铜 0.39×103
砂石 0.92×103 水银 0.14×103
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
（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
（70%-90%）
1
细胞中的水
【探究一】观看视频，思考以下问题：
1.为什么晒干的绿豆种子无法萌发，而浸泡过处理的绿豆种子却可以萌发？
2.为什么晒干的绿豆种子经过加热后还会产生水？
丧失了自由水
产生的是结合水
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
⑴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
⑵两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关
如:萌发的种子
如:冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少，增强抗冻能力。
种类 自由水 结合水
定义
含量
特点
作用
细胞结构的重要组成成分
以游离的形式存在
与细胞内的其他物质相结合
约占95.5%
约占4.5%
可以自由流动
含量较稳定，不易散失
【总结】水的存在形式及作用
存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性。
①细胞内的 ；
②参与细胞内的 ；
③为细胞提供 ；
④运送 和 ；
良好溶剂
营养物质
代谢废物
生物化学反应
液体环境
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
（1%-1.5%）
2
细胞中的无机盐
大部分以离子形式存在
（1） 存在形式
阳离子：
Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Fe2 、Fe3 等
阴离子：
Cl 、SO42 、PO43 、HCO3 等
少数为化合物
骨骼中骨盐的主要成分是Ca3(PO4)2
二、细胞中的无机盐
铁是血红蛋白的重要组分。
1.为什么植物缺镁会影响光合作用？
2.有一种贫血叫缺铁性贫血为什么人缺铁会导致贫血？
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.植物在缺乏N、P、K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。玉米在生长过程中缺乏P,植株就会特别矮小，根系发育差，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
二、细胞中的无机盐
实例1：Na+、Ca2+等离子对于生命活动也是必不可少的。例如：
1.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。
2.哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果血血钙含量太低，动物会出现抽搐等症状。如果血钙过高则会肌无力。
功能2：对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。
（一）无机盐的功能
血钙不足→抽搐
血钙过高→肌无力
二、细胞中的无机盐
（一）无机盐的功能
9%
0.09%
皱缩
膨胀
实例2：在医院打点滴的时候我们的药都是溶解在0.9%的NaCl中或者是葡萄糖溶液中。为什么是用0.9%的NaCl，高于或低于这个值行不行？
功能3：维持细胞渗透压
二、细胞中的无机盐
实例3：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PH没有因此而降低,还是维持在7.35—7.45之间，为什么呢？
（一）无机盐的功能
乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3
CO2＋H2O
缓冲对：H2CO3／HCO3-，H2PO4-／HPO42-等
功能4：维持细胞的酸碱平衡
二、细胞中的无机盐
（一）无机盐的功能
①一些化合物的重要组成成分
②维持细胞和生物体的生命活动
③维持细胞的酸碱平衡
④维持细胞的渗透压平衡
(科学探究)无机盐生理功能的验证
(1)完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。
(2)缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。
2
细胞中的无机盐
甲组：
含X的完全营养液
＋幼苗
正常生长
乙组：
只缺X的完全营养液
＋幼苗
一段时间
生长异常
正常生长
说明
＋X
一段时间
仍为异常
恢复正常
说明
说明
不是
是
实验前
实验后
自身对照
空白对照
不是必需无机盐
⑴细胞中的水
与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分
自由水
结合水
存在形式
功能
功能
细胞内良好的溶剂
参与许多化学反应
为细胞提供液体环境
运送营养物质和代谢废物
可转换
种子烘干丧失的水
种子晒干丧失的水
小结
无机盐 存在形式 功能
（1%-1.5%）
少数为化合物
骨骼中骨盐的主要成分是Ca3(PO4)2
大部分以离子形式存在
阳离子：
Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Fe2 等
阴离子：
Cl 、SO42 、PO43 、HCO3
①组成细胞中某些复杂化合物
是细胞膜、细胞核的重要成分
是血红素的成分
是叶绿素的成分
②维持细胞和生物体的生命活动
缺乏导致植物生长不良
维持神经、肌肉兴奋性
维持酸碱平衡
Fe2+
PO43
Mg2
Na K Ca2
N K P
HCO3-、HPO42-
⑵细胞中的无机盐
小结