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Inorganic matter in a cell
Water and inorganic salts
细胞中的无机物
2.2
本节聚焦
2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
1.简述水在细胞中的存在形式和作用？
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
运动员饮料的化学成分表
1．喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
问题探讨
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？
细胞中的水
01
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
1、组成细胞的主要化合物及相对含量
（一）水的含量
结论1、
细胞中水含量可以达到70％－90％，是活细胞中含量最多的化合物
细胞中各种化合物所占比例 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
所占比例% 70-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 水母97% 藻类90% 鱼类80—85%
蛙78% 高等植物60—80% 哺乳动物65%
细胞中的水
Water in cells
（一）不同生物水的含量
不同生物体内的含水量不同
水生生物 陆生生物
>
细胞中的水
Water in cells
（二）同种生物水的含量
婴儿 幼儿 成年（女） 成年（男）
水的质量分数/% 80以上 77 52~58 60~65
同一生物体不同的生长发育阶段含水量不同
幼儿＞成人＞老年
（三）人体中不同器官的含水量
同种生物，在不同的组织和器官中的含水量不同
细胞中的水
Water in cells
组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液
质量分数/% 10 22 76 79 83
79% 83%
血液与心脏含水量相差无几，但两者的形态却截然不同，
这是为什么？
自然界水的
存在形式
液态
固态
气态
细胞中的水
如何存在
固态
液态
气态
细胞中的水
Water in cells
.水的存在形式与功能
阅读教材第21页第一段，讨论下列问题：
1.水的存在形式有哪些？其特点、含量、功能分别是什么？
2.晒干的种子能够长期保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢之间有什么关系？
3.越冬的植物、干旱地区的植物细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？
4.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
5.如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有小水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
细胞中水的存在方式
自由水
结合水
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%
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
判断：以下实例中水主要以什么形式存在？
（1）切西瓜时流出的瓜汁水
（2）鸡蛋清里的水
（3）血液中的水
（4）心肌中的水
（3）新鲜小麦种子晒干时丢失的水？
（4）晒干后的种子烘烤后，试管壁上的水
自由水
结合水
自由水
结合水
结合水
自由水
细胞中的水
Water in cells
水的存在及其功能的探究
将种子放在阳光下2天
重量
减轻
________大量散失
晒干的种子用水浸泡
仍能
萌发
失去大部分________的种子仍保持其生理活性
晒干的种子不浸泡
不萌发
_______少，代谢弱
自由水
自由水
自由水
细胞中的水
Water in cells
水的存在及其功能的探究
将种子放在试管中，用酒精灯加热
管壁上有水珠
失去的主要是________
失去________的种子浸泡
不萌发
失去________的种子失去生理活性
结合水
结合水
结合水
哪一个新陈代谢旺盛？
哪个抗逆性更强呢
自由水和结合水含量与细胞代谢、细胞抗逆性的关系
自由水
结合水
代谢缓慢，温度降低
代谢旺盛，温度升高
自由水和结合水的关系
细胞中的水
结合水
自由水
比值 ，代谢 ，但抗逆性 ；
缓慢
小
较强
结合水
自由水
比值 ，代谢 ，但抗逆性 ；
旺盛
大
较差
心脏和血液的含水量很接近,为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？
水的形态比例不同，心脏里的自由水/结合水比值较血液里的小。
水是构成细胞的重要成分
水是细胞内的良好溶剂
水参与许多生物化学反应
水的作用
构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境
运输营养物质和代谢废物
2 、血液可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞；同时又把细胞代谢产生的废物运送到排泄器官或直接运输到体外。这反映自由水有何功能
运输营养物质和废物
3 、物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用，这说明自由水具有什么功能
自由水是细胞内生化反应的良好溶剂
4 、水是光合作用的原料，还有呼吸作用以及许多有机物的合成和分解都需要水的参与。这说明了自由水有何功能呢
大多数的生化反应需要有水的参与
1、烘干的小麦种子浸泡后不能萌发。为什么失去结合水的细胞失去活性？
结合水是细胞结构的重要组成部分
水的重要作用
生物体的一切生命活动都离不开水。
水的结构
水分子中H、O原子的结合方式和带电情况如何？为什么说水是一种良好的溶剂？
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？
为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？
①水是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子(或离子)结合，是良好的溶剂;
②水分子间氢键不稳定，使水能在常温下保持液态;有利于运输营养物质和代谢废物。
③水分子间的氢键使水具有较高比热容，可作为热的缓冲剂。
水为什么是细胞内的良好溶剂？（教材P20）
.下列有关生物体内水的叙述，正确的是( )
A.晾晒失去的主要是自由水，烘干失去的主要是结合水
B.不同生物的细胞内含水量完全相同
C.结合水是细胞内良好的溶剂
D.冬季植物体内自由水含量相对增高，以增强抗寒能力
A
下列关于细胞中水的叙述,错误的是( )
A.结合水和白由水可以相互转化
B.冬天杨树的根细胞中结合水比例增加
C.自由水是细胞结构的重要组成成分
D.水具有较高的比热容,有助于维持生物体温的相对稳定
C
细胞中的无机盐
02
将烘干的骨、小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢
是无机盐。
课堂点拨
细胞中无机盐的存在形式（举例）？含量？（课本21页最后3段）
细胞中无机盐的作用？（课本22页）
小组讨论
阅读课本，思考：
1.含量细胞中的无机盐2.存在形式少数以化合物形式牙齿、骨骼的组成成分是碳酸钙，以化合物形式存在。无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。（二）、无机盐的作用
思考和讨论
1、植物缺镁会影响光合作用，为什么？
叶绿素是植物光合作用不可缺少的色素，镁是叶绿素的重要组分，缺Mg使叶绿素的形成受阻，进而影响光合作用。
叶绿素： C、H、O、N、Mg2+
思考和讨论
2、有一种病叫缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？
人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。Fe是形成血红素不能缺少的一种元素，缺Fe会影响血红蛋白的形成。
血红蛋白：C、H、O、N、Fe2+
（二）、无机盐的作用
叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg，缺Mg时叶绿素的形成受阻，从而影响光合作用
P是组成植物细胞的重要元素，细胞膜、细胞核中都含有P元素，P也是很多酶的组成部分，也参与了植物体内很多重要的代谢过程，如光合作用、糖类的合成等
血红素是血红蛋白的重要组成部分，而血红素的结构中不能缺少的一种元素就是Fe
——参与组成细胞中某些复杂的化合物
（二）、无机盐的作用
4、人为什么要摄入盐？缺盐会出现什么症状？
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。
——维持生物体正常的生命活动
（二）、无机盐的作用
（二）、无机盐的作用
5、Ca2+有什么为什么青少年作用？和老人要及时补钙？
Ca2+参与骨骼和牙齿等的形成。
含量低：抽搐
含量高：肌无力
哺乳动物中钙
——维持生物体正常的生命活动
6、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，其它浓度可以吗？为什么？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液
9%
0.09%
皱缩
膨胀
（二）、无机盐的作用
维持细胞的渗透压平衡。
无机盐的作用
乳酸＋NaHCO3=乳酸钠＋H2CO3
CO2＋H2O
无机盐能维持细胞的酸碱平衡
7、学校运动会上，短跑、长跑比赛激烈进行。第二天，运动员感到腰酸、膝盖酸、肌肉酸疼等。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？
无机盐的作用
构成细胞结构和细胞中重要化合物的成分
1
维持细胞和生物体的生命活动
2
维持细胞的渗透压平衡和酸碱平衡
3
课堂总结
1.下列有关细胞中的水和无机盐的叙述,正确的是( )
A.水分子以自由水和结合水两种形式存在
B.结合水是多种离子良好的溶剂
C.大多数无机盐以化合物的形式存在
D.无机盐含量多,具有重要的生理功能
A
下列关于生物体内无机盐的叙述,正确的是( )
A. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
B. 哺乳动物的血液中Ca2+浓度过高会发生抽搐
C. 无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡非常重要
D. K属于微量元素,对维持细胞正常功能有重要作用
C
水和无机盐是细胞的重要组成成分,下列叙述正确的是( )
A.细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂,都能参与物质运输和化学反应
B.同一株植物中,老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高
C.将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐
D.北方多小麦在冬季自由水比例逐渐降低,结合水比例逐渐上升,以适应低温变化
D
下列关于细胞中无机盐的叙述正确的是( )
A.人大量出汗会排出过多无机盐，导致体内细胞的酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水
B.不同生物体内无机盐的种类和含量大体相同
C.哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要
D.无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素
A
下列有关水和无机盐的叙述，不正确的是( )
① 参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
② 生物体内许多化学反应需要水的参与，结合水是细胞结构的组成成分之一
③ Mg2+是叶绿素、血红蛋白等分子的组成成分
④ 无机盐有维持细胞内酸碱平衡的作用
⑤ 自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
⑥ 缺铁会引起儿童佝偻病
A.① ④ ⑤ B.④ ⑤ ⑥ C.③ ⑤ ⑥ D.② ③ ⑤
C

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