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(共35张PPT)
2.2 细胞中的无机物
学习目标：
1、描述细胞中水的存在形式及功能；
2、描述细胞中无机盐的存在形式及功能。
3、形成一切生命活动都离不开水的生命观念。
运动员饮料的化学成分表
问题探讨
右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。
讨论
喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
1.
2.
表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？
成分 质量浓度/g · L-1
蔗糖 30
其他糖类 10
柠檬酸 10
柠檬香精 0.8
NaCl 1.0
KCl 0.1
NaH2PO4 0.1
KH2PO4 0.1
NaHCO3 0.1
一、细胞中的水
A.
第一部分丨PART ONE
生命活动离不开水
干燥的种子必须吸足水才能萌发
人的胚胎也要浸润在羊水中发育
仙人掌身处干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍贮存着大量的水分。
一、细胞中的水
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
所占 比例% 85-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 结论1：细胞中含量最多的化合物是水。
（一）水的含量
一、细胞中的水
一、细胞中的水
1、含量：
（1）水是细胞中含量最多的化合物
（2）影响细胞含水量的因素：
①生物种类：
水生生物>陆生生物。
水母97%
藻类90%
鱼类80—85%
蛙78%
高等植物60~80%
哺乳动物65%
结论2：不同生物种类，含水量不同。
（水生生物的含水量＞陆生生物的含水量）
一、细胞中的水
1、含量：
（1）水是所有细胞中含量最多的化合物
（2）影响细胞含水量的因素：
②生长发育阶段：
幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。
幼儿和老年人
结论3：
同种生物，不同的生长发育时期含水量不同
随年龄增长含水量下降
一、细胞中的水
人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液
所占比例（%） 10 22 76 79 83
结论4：同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。
一般代谢旺盛的组织、器官含水量较多
一、细胞中的水
活动 阅读教材P20，与刚刚所讲内容联系在一起，总结生物体内水的四项主要作用
①细胞内良好的溶剂。
②参与细胞内的生化反应。
③为细胞提供液体环境
④运输营养物质和代谢废物
水为什么会成为良好溶剂？
一、细胞中的水
O
H
H
H2O分子
共用电子对
δ-
δ+
δ+
H
H
O
氧吸引共用电子的的能力比氢更强，使电子分布不均匀而使得O原子带负电，H原子带正电。
水分子属于极性分子，电荷分布不均匀。
拓展：水分子是由氢、氧两种原子组成的极性分子
一、细胞中的水
拓展：理解水的结构决定水的性质
（1）是细胞内的良好的溶剂：
由于水分子属于极性分子，所以带电的物质分子或离子都容易与水结合而溶解。
清水中加入NaCl颗粒
NaCl颗粒被溶解
一、细胞中的水
氢键不断地断裂和不断地形成，使得水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。
H2O分子
O
H
H
δ-
δ+
δ+
（δ-）
（ δ+ ）
（δ-）
（ δ+ ）
（ δ- ）
（ δ+ ）
（ δ+ ）
（ δ- ）
氢键
氢键
氢键
氢键
一个水分子可形成 4 个氢键
（2）易形成氢键，具有一定的流动性：
一、细胞中的水
（3）有较高的比热容，水的温度不易改变，利于维持生命系统的稳定
由于水分子之间数量众多的氢键，使水分子有较高的比热容，这样，对温度的变化起到了很好的缓冲作用。
一、细胞中的水
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。
1.水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性
2.由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持温度的稳定性
3.水是极性分子，带有正电荷或带有负电荷的分子（或离子）容易与水结合，故是良好溶剂
一、细胞中的水
总结
心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈固态而血液却呈流动的液态？
79%
83%
讨论：
血液主要以 自由水 的形式存在
心脏主要以 结合水 的形式存在
一、细胞中的水
自由水
结合水
存在形式
特点：
易蒸发、易散失、不受束缚、可流动
特点：
不易散失、含量较稳定、
失去流动性和溶解性
绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动，约占95.5%
与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水，
约占4.5%
一、细胞中的水
温度升高
结合水与自由水可 相互转化
结合水
自由水
温度降低
思考：低温时自由水转化成结合水这对植物生存有什么意义？
自由水过多，易结冰。
自由水↓→防止冻害
结合水比例越高，抗寒能力越强。
4. 自由水与结合水的关系
如：血液凝固时，自由水会转化成结合水
温度高 温度低
一、细胞中的水
新鲜的鸡蛋清--胶状液体坏掉的鸡蛋清--稀的液体水和蛋白质结合在一起结合水自由水一、细胞中的水 自由水与结合水的比值降低，代谢 ，
自由水与结合水的比值升高，代谢 ，
小麦种子储存前要晒干，为什么？
晒干的小麦种子无法萌发，而浸泡后才能萌发？
旺盛
缓慢
晒干：自由水含量↓，新陈代谢↓，有机物消耗↓
浸泡：自由水含量↑，新陈代谢↑，呼吸作用↑
一、细胞中的水
负相关
自由水和结合水的相对含量决定细胞的代谢强度和抗逆性
一、细胞中的水
切西瓜时流出的汁水主要是什么形式的水？
哪些物质溶解其中？
①细胞内的良好溶剂
自由水的作用
苹果酸、谷氨酸、葡萄糖、果糖、维生素等等
自由水（可流动）
一、细胞中的水
说明自由水有什么功能？
说明自由水有什么功能？
植物光合作用需要水的参与吗？
②参加许多生物化学反应
血液中自由水较多。根据血液功能判断自由水的功能？
血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会死亡。说明自由水可以为细胞提供液体环境？
③运输营养物质和代谢废物
④为细胞提供液体环境
一、细胞中的水
3. 运输营养物质和废物
1.细胞内良好的溶剂
4.为细胞提供液体环境
自由水
基质
2.参与生化反应
一、细胞中的水
1.血液中的水主要以什么形式存在
2.心肌细胞中的水主要以什么形式存在
3.农民晒干葵花籽主要失去的是什么形式的水
4.炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水
5.剥桔子时流出来的水
6.鲜鸡蛋清含有的水
自由水
自由水
结合水
自由水
结合水
结合水
一、细胞中的水
二、细胞中的无机盐
B.
第二部分丨PART TWO
干燥试管为何出现了水珠
种子内 水分 蒸发了
能燃烧的是_______不能燃烧的是______
有机物
？
当你烘干一粒小麦种子，然后点燃烧尽，最终会得到一些白色灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的？
二、细胞中的无机盐
2. 存在形式
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
含量较多阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
含量较多阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
1. 含量
1%～1.5%
少数以化合物的形式存在，如骨骼和牙齿中富含CaCO3
大多数—离子, 少数—化合物
二、细胞中的无机盐
无机盐重要作用
1.组成细胞中的某些化合物
2.维持细胞和生物体的生命活动
3.维持细胞的渗透压平衡
（Mg—叶绿素，Fe—血红蛋白，I—甲状腺激素）
（血钙偏低—抽搐，缺碘—呆小症/甲状腺肿大，缺锌—生长发育不良）
4.维持细胞的酸碱平衡
缓冲对：H2CO3\ NaHCO3 NaH2PO4\Na2HPO4
二、细胞中的无机盐
（三）生理功能:
1. 组成细胞中的某些化合物
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
二、细胞中的无机盐
3、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B：
华而不实（只开花不结果）
缺Se：
患克山病（原发性心脏病）
缺Zn：
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺I：
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大
缺Mg：
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
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
二、细胞中的无机盐
补充
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中溶质的浓度，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。
二、细胞中的无机盐
课堂练习
2．“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”此过程中，细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是(　　)
B
二、细胞中的无机盐
3．研究发现用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，用含有少量Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2＋和K＋的作用是(　　)
A．为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
B．是构成细胞某些重要化合物的组成成分
C．对维持生物体正常生命活动有重要作用
D．对维持细胞的正常形态有着重要作用
C
二、细胞中的无机盐
课堂总结

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