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第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
本节聚焦
水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？
为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？
为什么说：水是生命之源？
——两个起源：
原始生命起源于原始海洋；
生命起点始于水环境/羊水。
一、细胞中的水
生物种类不同，含水量不同。
同种生物不同部位含水量有很大差别
生物体在不同的生长发育期，含水量不同。
含水量差不多，为何形态不同？
水分子 结构模型
水的结构和特性
1、水是极性分子
带电荷的分子和离子容易溶解其中
水的结构和特性
1、水是极性分子
带电荷的分子和离子容易溶解其中
2、水是极性分子
水分子之间会形成氢键
1个水分子最多同时可以和4个水分子形成氢键。
冰
氢键很不稳定，在水结冰时才能稳定存在。
水的结构和特性
1、水是极性分子
带电荷的分子和离子容易溶解其中
2、水是极性分子
水分子之间会形成氢键
①水在常温下呈液态，具有流动性。
②水具有较高的比热容，其温度相对不容易改变。
比热容：是指单位质量物体改变单位温度时所吸收或释放的能量。
思考1：水比酒精的比热容高。相同质量的水温度提高1℃所需要的能量比酒精的要__________（多/少）；吸收相同热量时，相同质量的水比酒精升温更_______(快/慢)。
多
慢
含量：约占全部水的95.5%
特点：以游离的形式存在，可以自由流动
1.自由水
生物体内水的种类和作用
作用：①水是极性分子，所以是良好溶剂
③自由水参与生物化学反应，如光合作用和有氧呼吸
④自由水为多细胞生物体的绝大多数细胞提供液体环境
②自由水具有流动性，所以能运输营养物质和代谢废物
含量：约占全部水的4.5%
特点：与细胞内其他化合物相结合的水
作用：细胞结构的重要组成成分
2.结合水
生物体内水的种类和作用
例：北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
思考2:细胞中自由水和结合水的含量是否稳定不变？
结论一：在一定温度条件下自由水与结合水可以相互转化
思考3：不同形式的水与细胞的代谢以及耐抗能力的关系？
结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强（即抗逆性越强）。
02
细胞内自由水所占比例越大，细胞的代谢越旺盛；
01
1.刚收获的小麦种子经暴晒，失去大量的水属于 水；
2.再将晒干的种子烘烤，出来的水属于 水；
3.再点燃种子，最终会得到一些灰白色灰烬，这些灰烬是 。
自由
结合
无机盐
烘烤后的种子能否萌发？为什么？
细胞结构被破坏
思考4
二、细胞中的无机盐
——细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
阳离子：Na+/K+/Ca2+/Mg2+/Fe2+/Fe3+等。
阴离子：Cl-/SO42-/PO43-/HCO3-等。
无机盐的存在形式
含量极少，仅占1％－1.5％
镁是叶绿素的重要成分
铁是血红素的重要成分
P是组成细胞膜、细胞核的重要组成成分，也是细胞许多必不可少的化合物的成分。
功能1：无机盐是一些化合物的重要组成成分
实例二：哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。
实例一：Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等
功能2：无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动
大家都有这样的体会，进行剧烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等，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？
乳酸 + NaHCO3 = 乳酸钠 + H2CO3
CO2 + H2O
功能3：无机盐可以维持细胞的酸碱平衡
某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，用0.1%或10%浓度可以吗？为什么？
用质量分数为0.9%的氯化钠溶液
10%
0.1%
失水皱缩
吸水膨胀
功能4：无机盐可以维持细胞的渗透压平衡
无
机
盐
作用
一个组成
细胞和化合物组成成分
维持渗透压
维持酸碱平衡
维持细胞、生物体正常生命活动
三个维持
小结
主要以离子形式
形式存在
实验
验证某种无机盐是否为植物生长发育所必需的
作物生长中，由于施肥不均，或者土壤中营养元素的不均衡，均会导致某些元素的缺少或者过量，此外各元素之间的相互作用，也会影响到元素的吸收和平衡，都会造成作物外在的各种缺素现象。
实验原理
实验
验证X无机盐是否为植物生长发育所必需的
实验设计
对照组：
实验组：
幼苗+含X的完全培养液→正常生长
幼苗+缺X的完全培养液→表现出症状+加X→恢复
当堂训练
1.当种子由休眠状态转化为萌发状态时，其体内的自由水与结合水的比值将（ ）
A.升高 B.降低
C.无变化 D.先升后降
2.下列叙述中最符合自由水生理功能的是（　 ）
　A.是极性分子，容易与不带电荷的分子或离子结合
　B.与细胞内的其它物质结合
　C.溶解、运输营养物质和代谢废物
　D.细胞结构的重要组成成分
3.人若在高温条件下工作，大量排汗，该（ ）
A.饮盐开水 B.饮碳酸型饮料
C.饮蛋白型饮料 D.饮纯净水
A
C
A

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