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第2节 细胞中的无机物
本节聚焦：
1.水在细胞中以什么形式存在？
具有哪些重要作用？
2.为什么细胞中的无机盐含量
很少，作用却很重要？
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
（自主阅读教材P20~21小体字部分）
1.水的结构和特性
（1）水分子中H、O原子的结合方式和带电情况如何？
水为什么是细胞内的良好溶剂？
（2）水分子的氢键是怎样形成的？
为什么常温下水是液体状态，具有流动性？
（3）为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？
思考以下问题：
一、细胞中的水
水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂；
水分子之间容易形成氢键，也容易断裂，常温下水维持液体形态，具有流动性；
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水的温度相对不容易发生改变，可以维持生命系统的稳定性。
1.水的结构和特性
（自主阅读教材P20~21小体字部分）
1. 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80
2. 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
活细胞中含量最多的化合物是 ；
由以上两个表格数据可得出：
1.不同生物的含水量 ，一般为 。
2.同种生物，在不同的组织、器官中的含水量 。
一、细胞中的水
水
不同
不同
心肌和血液含水量相近，但是形态差异非常大。为什么？
60%-95%
2.水的含量
自由水
结合水
特点：
特点：
绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动；
一部分水与细胞内其他化合物相结合。
含量：
含量：
3.水在细胞中的存在形式及其功能
95%以上
易蒸发、可自由流动
不易散失、失去流动性和溶解性
4.5%
（与蛋白质、多糖等物质结合）
①当你咬开水果时冒出的汁水主要是什么形式的水？有哪些物质溶解其中？
②这些水果树叶进行光合作用时需要水的参与吗？
③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，说明水可以为细胞提供什么环境？
3.水在细胞中的存在形式及其功能
思考以下问题：
功能
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。
3.水在细胞中的存在形式及其功能
①自由水
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
【探究一】
②种子萌发时，吸收水分，自由水增多，代谢增强
①晒干的种子，自由水减少，代谢减弱，利于储藏。
水的存在及其功能的探究
将晒干种子放在试管中，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
失去结合水的种子
。
结合水
失去生理活性
结合水
③晒干的种子，经过加热，失去结合水，细胞的结构被破坏，不能萌发。
【探究二】
功能：
组成细胞结构
②结合水
3.水在细胞中的存在形式及其功能
4. 自由水与结合水的关系：
（2）可相互转化：
（1）两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系：
上升
细胞代谢 ；
自由水
结合水
下降
细胞代谢 ,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力(抗逆性) 。
以动物冬眠为例子，说说自由水和结合水如何转化？
旺盛
减弱
增强
自由水
结合水
温度升高
温度降低
【探究三】
在加热失去结合水之后，酒精灯继续加热，种子最终会变成什么？
二、 细胞中的无机盐
1.
含量：
仅占细胞鲜重的1％ ~ 1.5％
无机盐
2.
存在形式：
大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在。
阳离子：
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等
阴离子：
Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。
3.无机盐的作用：
Fe和Mg分别是构成血红素和叶绿素的重要成分。
（1）构成细胞中的化合物；
一种叶绿素分子的局部结构
血红素分子的局部结构
1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？
2.有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？
思考﹒讨论
（2）维持细胞和生物体的生命活动；
③Ca2+ 浓度太低动物出现抽搐等症状
①人体内Na+ 缺乏引起神经、肌肉的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛；
3.无机盐的作用：
②大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。
分析以下事例，说明什么？
下例说明无机盐还有什么作用？
①输液时，通常要将药物溶于生理盐水（质量分数为 溶液）中，再输入人体内。
（3）维持细胞的 和 。
☆渗透压的平衡对于维持动物细胞的正常形态与功能相当重要。
3.无机盐的作用：
0.9%的氯化钠
渗透压
酸碱平衡
②人体血浆中，通常用H2CO3/HCO3- 等缓冲物质维持pH相对稳定。
P22 练习与运用

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