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第2节
细胞中的无机物
通过分析相关资料，了解 水和无机盐的存在形式与 作用，形成结构与功能相适应的生命观念。
通过对水和无机盐的作用 的学习，养成归纳与概括 的科学思维方式。
通过学习水和无机盐与人 体健康的关系，关注人体健康。
问题探讨
成分 质量浓度（g.L-1）
蔗糖等糖类 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
水 1000
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？
运动员饮料的化学成分表
右图是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合右表讨论以下问题。
提供能量
调 味
补充失去的水
补充失去的无机盐（解体渴）
水是细胞结构的重要组成成分，是细胞的良好溶剂等。
为了补充汗液中损失的无机盐；
对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。
一、细胞中的水
【阅读书本P20-21，思考下列问题】
①细胞中的水是以什么形式存在的？不同形式的水的特点？
②不同形式的水的作用是什么？
③不同形式的水与细胞的代谢
以及抗逆性的关系？
一、细胞中的水
1.1 水在细胞中的含量
水母 97%
藻类 90%
鱼类 80%~85%
蛙类 78%
高等植物 60%~80%
哺乳动物 65%
结论：生物种类不同含水量不同：水生生物>陆生生物
一、细胞中的水
1.1 水在细胞中的含量
幼年＞成年
幼嫩部位＞成熟部位
结论：同种生物在生长发育的不同时期，含水量也不同
一、细胞中的水
结论：同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同
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
1.1 水在细胞中的含量
一、细胞中的水
O
H
H
―
＋
＋
水是极性分子
O
H
H
―
＋
＋
O
H
H
―
＋
＋
氢键
带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合
水分子之间形成氢键
氢键比较弱，易被破坏，不断断裂又不断形成
温度不易发生改变，维持生命系统的稳定性
1.2 水的特性
一、细胞中的水
1.3 水在细胞中的存在形式
自由水
（占细胞内全部水的95.5%）
结合水
（占细胞内全部水的4.5%）
特点：易蒸发、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
以游离的形式存在，可以自由流动
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
1.3 水在细胞中的存在形式
心脏79%
血液83%
为什么两者含水量这么接近，而血液是流动的，心肌是坚实的？
水的存在形式不同。血液中主要是自由水，心脏中结合水比例相对血液中的较高。结合水可以赋予各组织、器官一定的形态、硬度和强度。
一、细胞中的水
一、细胞中的水
一、细胞中的水
一、细胞中的水
一、细胞中的水
1.5 自由水与结合水的关系
结论：一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高。
哪一个新陈代谢更旺盛？哪一个自由水含量更多？
新鲜豌豆种子
晒干的豌豆种子
一、细胞中的水
1.5 自由水与结合水的关系
结论：结合水含量越高，抗逆性相对越强。
谁的抗逆性更强呢 谁的结合水含量更多呢？
热带雨林植物
沙漠植物
一、细胞中的水
1.5 自由水与结合水的关系
结论：自由水与结合水之间可以相互转化。
【对点练习】
1．下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述，错误的是(　　)
A．水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子(或离子)易与水结合
B．氢键是水分子间的弱吸引力，决定了水的流动性，是物质运输所必需的
C．水具有较高的比热容，对于维持生命系统的稳定性十分重要
D．冬季对农田灌溉有利于农作物越冬
D
一、细胞中的水
【对点练习】
2．农民收获水稻后要将种子晒干，而在播种前又要浸种，这主要是因为(　　)
A．自由水含量影响新陈代谢
B．结合水是细胞的重要组成成分
C．水是光合作用的重要原料
D．水是呼吸作用的重要原料
A
一、细胞中的水
二、细胞中的无机盐
二、细胞中的无机盐
【阅读书本P21-22，思考下列问题】
①为什么缺P会影响植物的生长发育？缺Mg会影响植物的光合作用？为什么人体缺Fe会导致贫血？这些事例说明无机盐具有什么功能？
②大量出汗后为什么会出现肌肉抽搐的症状？人体内Na+缺乏会引发什么病症？你根据这些事例又能得出什么结论？
③你知道为什么生理盐水为质量分数0.9%的NaCl溶液吗？人体激烈运动后会产生乳酸导致肌肉酸痛，为什么体液的pH却没有因此而明显降低？这两个事例又能说明什么问题？
二、细胞中的无机盐
2.1 无机盐在细胞中的存在形式
1.存在形式
—— 大多数以离子形式存在
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.含量：
——少数以化合态形式存在
很少，仅占1％－1.5％
二、细胞中的无机盐
2.2 无机盐在细胞中的作用
Mg是构成叶绿素的元素；
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。
1
无机盐离子是细胞和生物体的重要组成成分；
二、细胞中的无机盐
2.2 无机盐在细胞中的作用
①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。
②哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等症状。
2
无机盐离子维持细胞和生物体的生命活动；
二、细胞中的无机盐
2.2 无机盐在细胞中的作用
大家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。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？
3
无机盐离子维持细胞的酸碱平衡；
二、细胞中的无机盐
2.2 无机盐在细胞中的作用
某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液
9%
0.09%
失水皱缩
吸水膨胀
4
无机盐离子维持维持细胞的正常形态。
二、细胞中的无机盐
2.2 无机盐在细胞中的作用
组成细胞中某些复杂的化合物
维持细胞和生物体的生命活动
维持细胞的渗透压平衡
→叶绿素
→血红蛋白
P 细胞膜、细胞核
Mg
Fe
维持细胞的酸碱平衡
血Ca+过高→肌无力
血Ca+过低→抽搐
Na+ 缺乏：肌肉酸痛无力
HPO42-、
HCO3-等
Na+ 、K+ 、
Cl- 等
【对点练习】
B
3．2022年卡塔尔世界杯中，中国企业成为最大饮料赞助商，各种功能性饮料可为运动员补充水、能量、无机盐等营养。下列有关无机盐叙述正确的是(　　)
A．甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe说明无机盐在细胞内主要以化合物的形式存在
B．体内Na＋缺乏时，引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等
C．植物叶肉细胞缺Mg时，会影响植物花青素的合成，从而患上黄叶病
D．无机盐仅占细胞鲜重的 1%～1．5%，对维持生命活动的正常进行意义不大
二、细胞中的无机盐
二、细胞是基本的生命系统
【对点练习】
4．“落红不是无情物，化作春泥更护花”这一诗句蕴含着生物学知识：落花经微生物分解后形成的无机盐可被植物重新吸收利用。下列相关叙述错误的是(　　)
A．植物由根部吸收的无机盐既参与物质组成，又能维持细胞的形态和功能
B．无机盐主要以离子形式被吸收
C．将植物叶片烘干后剩余物质主要是无机盐
D．无机盐含量过少可导致植物出现相应病症
C

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