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第二章
组成细胞的分子
第2课 细胞中的无机物
成分 质量浓度g/L
碳水化合物 40
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
H2O 1000
问题探讨：
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？
【任务1】不同生物体的含水量是否相同？
水生、两栖、陆生生物，哪种生物含水量高？
水生生物的含水量 > 两栖动物 > 陆生生物
结论：生物体的含水量随生物的种类的不同有所差别
【一】细胞中的水 --1.水的含量
水母 97%
鱼类 80~85%
蛙 78%
哺乳动物 65%
藻类 90%
高等植物 60~80%
资料1：鸡蛋清中有大量的水存在，其中一部分水和蛋白质结合，使新鲜的鸡蛋呈液态胶状，鸡蛋变质后蛋白质和水分离，导致蛋清呈现水样游离状。
【任务2】请同学们阅读教材P20第1、2段并结合以下材料，概括水的作用。
资料2：中暑严重时，医生会静脉注射医用生理盐水（0.9%氯化钠溶液），生物体内还有很多物质都是溶解在水中的。
（1）水是细胞结构的重要组成成分
（2）水是细胞内的良好溶剂
【一】细胞中的水 –2.水的作用
【任务2】请同学们阅读教材P20第1、2段并结合以下材料，概括水的作用。
资料3：水是光合作用的原料，在呼吸作用以及一些有机物的合成和分解过程中都有水分子的参与，如蛋白质核酸和多糖的水解等。
（3）水参与细胞内的许多生物化学反应
资料4：成人体内大约60%都是水，植物体内含水量也在60%到80%之间，生物体的绝大多数细胞都在水的环境中。
资料5：血液中水可以自由流动，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到排泄器官或直接运输到体外。
（4）水为细胞生活的提供液体环境
（5）水可以运输营养物质和废物
【一】细胞中的水 –2.水的作用
氢键
2.水为什么在常温下是液体状态，具有流动性？
水是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合
【任务3】请同学们阅读教材P20，回答下列问题：
1.水为什么能作为良好的溶剂？
3.水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？
水分子之间形成氢键，氢键比较弱，易被破坏，不断断裂又不断形成。
由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变
【一】细胞中的水 –3.水的结构
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？

细胞中，水是以什么形式存在呢？
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【一】细胞中的水 –4.水的存在形式
自由水
结合水
（占细胞内全部水的95.5%）
（占细胞内全部水的4.5%）
绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动
易蒸发、不受束缚、可流动
不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性
与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水
【一】细胞中的水 –4.水的存在形式
重量减轻
2
将种子放在阳光下2天
1
________大量散失
自由水
3
将晒干的种子放在试管中，用酒精灯加热
1
管壁上有水珠
2
失去的主要是_______
结合水
3
【一】细胞中的水 –4.水的存在形式
资料1：新收获的小麦含水量一般在14%~20%，此时小麦种子含水量高容易发芽，需晒干后储存。
将种子放在阳光下2天
晒干的种子
仍能萌发
2
晒干的种子用水浸泡
1
1
晒干的种子不用水浸泡
不能萌发
2
【一】细胞中的水 –4.水的存在形式
结 论：
失去自由水的种子仍能保持其生理活性，浸泡后自由水含量升高，种子代谢旺盛，容易萌发。而晒干的种子自由水含量低，代谢弱，不容易萌发。
自由水
结合水
自由水
结合水
降温
升温
上升
下降
细胞代谢增强
细胞代谢减弱
自由水含量越高
抗逆性增强
结合水含
量越高
萌发的种子
冬小麦抗冻
【一】细胞中的水 –4.水的存在形式
资料2：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。
自由水和结合水的比例与植物抗逆性之间的关系

将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
无机盐
燃烧秸秆
燃尽
葡萄糖酸锌口服溶液
儿童成长乳钙片
碘盐
【二】细胞中的无机盐
(一) 存在形式
(二) 含量
占鲜重1％－1.5％
阳离子
大多数以离子形式
少数以化合物形式
如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等
阴离子
K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
【二】细胞中的无机盐–1.无机盐的存在形式
血红素分子局部结构图
【二】细胞中的无机盐–2.无机盐的功能
叶绿素分子局部结构图
1.植物缺Mg会影响光合作用，为什么？
2．有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁会导致贫血？
3. 植物缺P常表现为生长发育不良，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。
(1)构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
【二】细胞中的无机盐–2.无机盐的功能
这说明无机盐有什么作用

Mg是构成叶绿素的元素；
01
02
03
Fe是构成血红素的元素；
P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
(2)维持细胞和生物体的生命活动
血钙过低
肌肉抽搐
这说明无机盐有什么作用

资料3：人在剧烈运动时，会大量排汗，可能会引起肌肉抽搐，这是因为有大量的Ca2+随汗液排出，造成血钙过低；而血钙过高则出现肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最后引起肌肉酸疼、无力等。
血钙过高
肌无力
【二】细胞中的无机盐–2.无机盐的功能
生理盐水
(3)维持细胞的渗透压平衡（正常形态）
正常形态
皱缩
膨胀
9%
0.09%
质量分数为0.9%的氯化钠溶液
这说明无机盐有什么作用

【二】细胞中的无机盐–2.无机盐的功能
资料5：剧烈运动后会感到腰酸、膝盖酸，原因是运动时产生了乳酸，但血液的pH没有太大变化,还是维持在7.35-7.45之间。什么原因呢？
乳酸 + NaHCO3
乳酸钠 + H2CO3 (碳酸)
H2CO3
H2O + CO2 (经呼吸系统排出)
这说明无机盐有什么作用

(4)维持细胞的酸碱平衡）
【二】细胞中的无机盐–2.无机盐的功能
HPO42-/H2PO4-
H2CO3/HCO3-等缓冲对调节PH
种类 缺乏时引起的症状
Fe 缺铁性贫血症
Mg 叶绿素合成受阻，影响光合作用
Zn 生长发育不良，生殖腺功能受影响
Ca 骨骼畸形；抽搐等
I 甲状腺肿大；呆小症
B “花而不实”
Na 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛无力等
【二】细胞中的无机盐–3.常见无机盐的作用与缺乏症
课堂小结
细胞中的无机物
细胞中的水
水在细胞中的含量
自由水与结合水的关系
细胞中的无机盐
无机盐在细胞中的存在形式
无机盐在细胞中的作用
水在细胞中的存在形式
4.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需
空白对照组
自身对照组
对照组
植物+完全培养液
实验组
植物+缺X培养液
对照组
缺X培养液(加入X之前)
实验组
加入无机盐X后
能力提升
提供材料材料：生长状况相同的若干株小麦、完全培养液（含各种生长所需的无机盐）、缺某种无机盐的培养液、清水
【二】细胞中的无机盐
以Mg元素为例
生长状况相同的正常同种植物分两组
甲组：缺Mg的完全培养液
乙组：完全培养液
出现缺乏症
植物正常生长
植物正常生长
Mg为植物生长的非必需元素
加入Mg元素再培养
缺乏症消失
Mg为植物生长的必需元素
【二】细胞中的无机盐
4.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需
C
1. 下面是关于细胞中水含量的叙述，其中不正确的是( )
A.水是人体细胞中含量最多的化合物
B.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高
C.越冬植物的细胞内自由水含量较高
D.老年人细胞中含水量比婴儿要少
2.在细胞中的含量很少，但既是细胞结构的重要组成部分，又能维持细胞和生物体的生命活动的一类物质是( )
A.水 B.无机盐 C.维生素 D.核酸
B
课堂检测
3.人的红细胞必须生活在NaCl浓度为0.9%的血将中。 若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧失输送O2的功能。这些事实说明（　 ）
A. 无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用
B.无机盐对维持生物体的形态和功能有重要作用
C. 无机盐离子容易进出细胞
D. 水分子容易进出细胞
B
4.马拉松赛跑进入最后阶段，发现少数运动员下肢肌肉抽搐，这是由于随着大量出汗而向体外排出了过量的（ ）
A．水 B．钙盐 C．钠盐 D．尿素
B

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