(共25张PPT)
水和无机盐是构成细胞的重要无机物
什么是生物?
具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它(或它们)通过繁殖产生的有生命的后代,能对外界的刺激做出相应反应,能与外界的环境相互依赖、相互促进。并且,能够排出体内无用的物质,具有遗传与变异的特性。
生命是物质的,组成生物体的各种化合物是由化学元素所构成的。
生物体总是和外界环境进行着物质交换,细胞生命活动所需要的物质,归根结底是从无机自然界中获取的。因此,组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,没有一种化学元素为细胞所特有。但是,细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
知临中学
池晨豪
地球上存在的天然元素有90多种,那么构成细胞的元素主要有哪些呢?
组成细胞的化学元素,常见的有20多种,其中有些含量多,有些含量很少。
1.
在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象?
四种元素均为C、H、O、N,说明组成生物界的元素在某种程度上存在一致性。
2.
细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要?
不,这些元素在生命活动中起着重要作用
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量,你还能得出哪些结论?
细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;
占生物体总质量0.01%以下,且为生物体所必需的一些元素。如铁、硅、锌、铜、碘、溴、硒、锰等——微量元素
氧元素是鲜重时含量最高的元素。碳元素是千重时含量最高的元素。
地球能够孕育生命,最主要的原因之一就是地球上含有大量的水
水为生命活动提供条件
细胞的含水量一般在60%-90%,部分细胞可以超过90%
水是生物体重要组成成分,一切生命活动都离不开水
水是细胞内良好的溶剂,许多种物质能够在水中溶解;
细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中。
水在生物体内的流动,可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物,运送到排泄器官或者直接排出体外。
水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢?它又为什么具有支持生命的独特性质呢?这是由它的分子结构所决定的。
氧略带负电性,氢略带正电性,水分子成为极性分子
正负电荷的吸引使得水分子之间形成氢键,一个水分子可以通过氢键与另外四个水分子相连(水分子的缔合)
知临中学
池晨豪
水是极性分子,凡是极性的分子和离子都易溶于水中
人和动物体液、植物汁液中均含有大量的水,而且溶有多种多样生物体所必需的溶质
水是良好溶剂,能够溶解和运输营养物质和代谢产物
氯离子和钠离子形成的水分子膜
知临中学
池晨豪
由于水分子的极性,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。氢键比较弱,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。同时,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,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
水的含量及分布规律
(1)含量:在构成活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。
同一植物体中冬季含水量比夏季含水量少
水与代谢的关系
(1)细胞内水的含量增加,新陈代谢加快;反之,新陈代谢减弱。
(2)休眠种子含水量少,代谢缓慢。
(3)环境恶劣,细胞内的含水量下降,以增加抗逆性
物质合成、分解与水的关系
物质合成过程中通常产生水,物质分解一般需要水
无机盐(含量不高)
存在形式一大多以离子状态存在
比如说Na+
,K+
,SO42-,HCO3-等
在生命活动中的作用
①细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
Mg2+——叶绿素
Fe2+——血红蛋白.
CaCO3——骨、牙齿
PO43-——核酸,ATP
②对维持生物体的生命活动有重要作用,酸碱平衡、渗透平衡等
钙缺乏症
佝偻病——小儿易怒、烦躁、多汗以及秃发、出牙迟等:致鸡胸、X形腿、0形腿等
成年人骨软化症——成年人缺钙和维生素D会使成熟骨骼脱钙,而出现骨软化症。
骨质疏松症一骨中钙减少,骨质变脆、密度降低,易发生骨折。
元素缺乏与疾病的相关性
缺Fe:人体患贫血;果树患黄叶病
缺Ca:成年人缺钙患骨质疏松症;人血液中缺钙会出现抽搐现象
缺I:人幼年患呆小症
;成年患甲状腺肿大
缺B:植物只开花不结果
缺Zn:影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Mg:影响植物叶绿素的合成
缺Si:患克山病(
原发性心脏病)
易错提醒:
(1)细胞内无机盐的含量约为1%~1.5%,过多过少都会对生物体造成影响
(2)水与无机盐均不能为细胞代谢提供能量。
(3)组成生物体的无机盐也有以化合物形式存在的,如组成骨骼、牙齿的碳酸盐、磷酸盐等
(4)维持血浆的正常浓度、酸碱平衡等需要相对稳定的无机盐浓度
例
(2017·浙江4月学考)哺乳动物血液中某种离子含量过低会导致肌肉发生抽搐。该离子是
A.Fe2+
B.Ca2+
C.Cl-
D.I-
B
例
(2018·浙江省9+1高中联盟高一期中)下列关于无机盐的叙述,错误的是
A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红蛋白不能合成
B.Mg2+是叶绿素的成分之一,缺Mg2+影响植物生长
C.长跑后腿部肌肉抽搐,是因为跑步时流汗过多导致血液里Na+含量过低
D.细胞中的无机盐大多数以离子形式存在
C
解析 铁是血红蛋白的组成成分,缺铁性贫血的原因是体内缺乏Fe2+,血红蛋白不能合成,A正确;
镁是叶绿素的组成成分,缺镁会影响叶绿素的合成进而影响光合作用,影响植物生长,B正确;
长跑时流汗过多发生抽搐,是因为跑步时流汗过多导致血液中Ca2+含量过低,C错误;
细胞中的无机盐主要以离子的形式存在,部分无机盐以化合物的形式存在,D正确。
同位素
同位素:指质量不同而化学性质相同的原子。
是同一元素的不同原子,其原子具有相同数目的质子,但中子数目却不同(例如氕、氘和氚,它们原子核中都有1个质子,但是它们的原子核中分别有0个中子、1个中子及2个中子,所以它们互为同位素)。
应用:科学研究、疾病的诊断与治疗
达标检测
1.下列关于生物体内水的叙述,错误的是
A.水具有缓和温度变化的作用
B.处于休眠状态的种子不含水
C.水是细胞中含量最多的化合物
D.水是良好的溶剂,可作为物质运输的主要介质
解析 水是良好的溶剂,可作为物质运输的主要介质;水分子间可形成氢键,能缓和温度变化;所有活细胞内都含有一定量的水。
B
达标检测
2.下列与无机盐的功能无关的是
A.是细胞中的能源物质之一
B.是某些复杂化合物的重要组成成分
C.能维持生物体的生命活动
D.能维持细胞的酸碱度
解析 无机盐不是能源物质。
A
达标检测
3.生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,通过在液泡中贮存大量的Na+而促进细胞吸收水分,该现象说明液泡内Na+参与
A.调节渗透压
B.组成体内化合物
C.维持正常pH
D.提供能量
解析 液泡内的各种矿质离子、酸、碱等能够参与调节细胞液的渗透压,盐生植物液泡中贮存大量的Na+,增大了细胞液的渗透压,使其吸水能力增强。
A
感谢观看