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第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》
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
1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
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
请同学们阅读下面表格数据，得出结论
不同生物体内水的含量不同
（水生生物的含水量＞陆生生物的含水量）
不同生物
含水量% 97 80-85 78 65 90 60-80
表一：
表三：
不同组织器官
含水量% 10 22 76 79 83
同一生物不同组织或器官的含水量不同
不同年龄阶段 胎儿 婴儿 成年 壮年 老年
含水量% 95 75 65 60 50
同一生物在不同的生长发育时期含水量不同
表二：
　　自然界中的水以三种形式存在。那么，在
细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？
固态
液态
气态
细胞中水的存在形式及作用
二
切西瓜时，流出的液体
切开芦荟，粘稠的液体
结合水：
自由水：
与细胞内其他物质（蛋白质、多糖等）相结合的水
以游离的形式存在，可以自由流动
（约4.5%）
（约95.5%）
失去流动性和溶解性
细胞中水存在的形式
判断：以下实例中水主要以什么形式存在？
（A） 切西瓜时流出的瓜汁水
（B）鸡蛋清里的水
（C）新鲜小麦种子晒干时丢失的水
（D）干种子加热时失去的水
自由水
自由水
结合水
结合水
C6H12O6+ 6H2O+ 6O2
6CO2+ 12H20
1.细胞内良好的溶剂
2.参与生物化学反应
3.为细胞提供液体环境
4.运送营养物质和代谢废物
细胞中水的存在形式及作用
二
自由水的作用
形式 定义 含量 作用
自由水
结合水
约95.5%
约4.5%
1.是细胞内的良好溶剂
2.参与细胞内的生化反应（水解）
3.为生命活动提供良好的液体环境（羊水）
4.运输养料和代谢废物（血液）
细胞结构的重要组成成分
以游离形式存在，可以自由流动的水
细胞中与其他物质相结合的水
（易蒸发、不受束缚、可流动）
（不易散失、较稳定）
细胞中水的存在形式及作用
二
水为什么是细胞内的良好溶剂？（教材P20）
水是极性分子
水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性。
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性
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？
一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛。
细胞中自由水和结合水的关系
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。
细胞中自由水和结合水的关系
典例剖析
下图为对刚收获的种子所做的一系列处理。据图判断,下列有关说法正确的是(　　)
A.①和②均有生命活力,但是含水量不同
B.①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化
C.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中的存在形式不同
D.②不含水分,可作为种子储藏
C
学以致用
下图曲线能正确反映大豆种子萌发至幼苗过程中,细胞中自由水与结合水的比值(纵坐标)变化的是(　　)
A.a
B.b
C.c
D.d
答案:B
阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
------离子的形式（大多数）
极少，仅占细胞鲜重的1%~1.5%
阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
1、无机盐的存在形式
2、无机盐的含量
细胞中的无机盐
二
铁是血红素分子的重要组分。
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。
细胞中无机盐作用
作用一：无机盐是一些化合物的重要组成成分
4.哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。
3. Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等。
作用二：无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动
细胞中无机盐作用
9%
0.09%
皱缩
膨胀
5.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？
作用三：维持细胞渗透压（正常形态）
细胞中无机盐作用
6.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？
乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3
CO2＋H2O
缓冲对：H2CO3／HCO3-，H2PO4-／HPO42-等
作用四：维持细胞的酸碱平衡
细胞中无机盐作用
典例剖析
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,血红素合成不足
B.Mg2+是叶绿素的成分之一,缺Mg2+会影响光合作用
C.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在,如CaCO3是骨骼的成分
D.碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中加碘
答案:C
学以致用
碳酸酐酶(蛋白质类化合物)含有一个锌离子。该酶能催化CO2与水结合生成H2CO3,可使人免于CO2中毒。上述现象无法说明锌离子是否参与(　　)
A.维持细胞的正常形态
B.组成体内化合物
C.维持pH稳定
D.维持生物体的正常生命活动
答案:A
无机盐
自由水
①细胞内良好的溶剂
细胞中的无机物
水
结合水
含量
功能
含量
功能
①作为细胞结构的重要组成部分
①某些化合物的重要组成成分
大多数以离子形式，少数以化合物形式存在
功能
含量
存在形式
存在形式
（95.5 %）
（细胞鲜重的1%~1.5%）
（4.5 %）
②增强细胞抗逆性
④运输营养物质和代谢废物
②参与细胞内的生化反应
③为绝大多数细胞提供液体环境
④维持生物体内的酸碱平衡
②维持细胞和生物体的生命活动
③维持生物体内的正常渗透压
相互转化
课堂小结

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