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生物学（新人教版）
分子与细胞
第二章 组成细胞的分子
第 2 节
细胞中的无机物
Biology
组成细胞的化合物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
无机化合物
有机化合物
回顾：
运动饮料的化学成分表
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
氯化钠 1.0
氯化钾 0.1
磷酸二氢钠 0.1
磷酸二氢钾 0.1
碳酸氢钠 0.1
运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐, 所以要给他们补充无机盐。
无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。
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？
沙漠中的仙人掌
美丽的海底世界
水乃万物之源，没有水就没有生命！人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。
一、细胞中的水
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 结论1：细胞中含量最多的化合物是水
以下表格的细胞、生物体内水的含量比较，
说明了什么？
（一）生物体内的含水量
例1：
水母 97%
鱼类 80%--85%
藻类 90%
高等动物 65%
高等植物 60%--80%
结论2：水在不同生物体中含量不同
例2：
水生生物＞陆生生物
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
结论3：同种生物的不同的组织、器官含水量不同
例3：
同一生物的不同生长发育期 生长发育阶段 幼儿 成年（女） 成年（男）
质量分数％ 77% 52%-58% 60%-65%
结论4：同种生物不同的生长发育时期含水量不同
例4：
二.水的作用
阅读课本20页第二段
细胞内良好的溶剂
参与许多生物化学反应
构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境
运送营养物质和代谢废物
总结水的作用 ？
思考·讨论
阅读课本20-21页小字，思考水为什么能成为细胞中良好的溶剂？水具有哪些特性？
水分子由2个氢原子和一个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。
由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称性分布，使得水分子是一个极性分子。这使得带正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合。
三. 水分子结构和理化特性
正电荷
负电荷
结构
功能
决定
三. 水分子结构和理化特性
负电荷
正电荷
(1)水是极性分子(结构1)
水是良好的溶剂(理化特性1)
带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合
水分子的结构与功能的关系：
(2)分子间能形成 氢键(结构2)
氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态。
水具有流动性(理化特性2)
由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。
水具有较高的比热容(理化特性3)
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
心肌与血液的含水量比较接近（约80%），但心肌是坚韧的而血液是流动的，它们的形态不同，为什么？
思考：
水在心肌与血液中的存在形式不同
四、水的存在形式及生理功能
形式
概念
特点
含量
作用
自由水 结合水
以游离的形式存在，可以自由流动，不与其他物质结合的水
细胞中与其他物质相结合的水
流动性强、易蒸发、易结冰
流动性不强、不蒸发
高，约95.5%
低，约4.5%
1、是细胞结构的重要组成成分
2、赋予各种组织、器官一定的形态、硬度和弹性
1、是细胞内的良好溶剂
2、细胞生存的液体环境
3、参与细胞内的生化反应
4、运输营养物质和代谢废物
（2）自由水与结合水的转化关系：
自由水 结合水
①降温
②升温
自由水与结合水在一定条件下可以相互转化
①降温：水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水，使得水果比较脆爽。
②升温：春天温度升高，种子萌发，种子中的部分结合水会转变成自由水。
例子：
（3）自由水与结合水的比值与细胞代谢和抗逆性的关系
自由水
结合水
比值大：
比值小：
抗逆性弱
代谢旺盛
代谢缓慢
抗性逆强
抗逆性：抵抗不利环境的某些性状;如抗寒，抗旱等
举例：
①干燥的种子不萌发，浸水的种子很快就萌发
②晒干的种子代谢缓慢，方便储存
代谢强度
抗逆性
二、细胞中的无机盐
（一）含量：
很少，仅占1％－1.5％
（二）存在形式
（少数)化合物形式：
如：CaCO3 存在牙齿、骨骼；
Mg形成叶绿素；
Fe形成血红蛋白
（绝大多数)离子形式：
如：Na+、K+、HCO3-、Cl-等
讨论
1．植物体缺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Fe会导致贫血
3.植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么 分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。
镁是叶绿素的重要成分
铁是血红蛋白的重要成分
P是植物体生长发育所必须的元素。
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。
（三）、 无机盐的功能：
功能一：是某些复杂化合物的重要组成成分
Na+、Ca2+: 与神经细胞的兴奋性、肌肉细胞兴奋及肌肉细胞的收缩有关。
缺Na+:神经、肌肉细胞兴奋性降低,导致肌肉酸痛、无力
缺Ca2+(或钙离子过低): 抽搐
Ca2+过多: 肌无力
功能二：维持细胞和生物体的生命活动。
植物缺硼元素：便会出现“花而不实”，但补充了硼元素后，植物便可恢复正常。
医用生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl。为什么浓度为0.9%？
该种浓度的NaCl溶液与细胞内溶液是等渗溶液
作用三：（1）维持细胞渗透压平衡，维持细胞正常形态和功能
患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。
食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质（如Na2CO3 ），人吃后体内血液的pH值没有较大的变化，维持在7.35—7.45之间。
功能三：（2）维持细胞的酸碱平衡
缓冲对：H2CO3\ NaHCO3 Na2HPO4\NaH2PO4
（1）某些重要化合物的组成成分
（2）维持细胞和生物体的生命活动。
（3）维持细胞渗透压平衡，维持细胞的酸碱平衡，维持细胞正常形态和功能
小结：无机盐的生理功能
√
√
×
√
√
×
1、当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物物体内（ ）
A、结合水／自由水的比值与此无关
B、结合水／自由水的比值会升高
C、结合水／自由水的比值会降低
D、结合水／自由水的比值会不变
2、现有含水量:(1)10%,(2)12%,(3)14%,(4)16%的小麦,分别贮藏于条件相同的四个粮仓中.在贮藏过程中,有机物损耗最少的是（ ）
A、(1) B、(2) C、(3) D、(4)
1、细胞中含量最多的化合物是（ ）
A.蛋白质 B.淀粉
C.水 D.糖原
C
练习：
2、水在生物体的许多化学反应中充当（ ）
A.溶剂 B.催化剂
C.载体 D.还原剂
A
3、下列离子中哪一种不是细胞需要的？ （ ）
A.Cl - B.Fe 2+
C.SO4 2- D.Pb 2+
D
4、小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比例（ ）
A.升高 B.降低
C.不变 D.无法判断
A
谢谢观看

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