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细胞中的无机物、糖类和脂质
【学习目标】
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。
2.指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。
3.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。
4.概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。
5.举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。
6.活动：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。
【基础知识】
1．组成细胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
(2)元素种类和存在形式
2．组成细胞的化合物
3．细胞中的无机物
(1)细胞中的水
(
与细胞内其他物质相结合的水（4.5%），
不容易流动，不容易蒸发。
) (
结合水：
)①存在形式
(
以游离的形式存在，可以自由流动（95.5%），
能自由流动，容易散失。
)
(
自由水：
)
(
1. 细胞内良好的溶剂
)②生理作用
(
2.运输营养物质和代谢废物
)
(
3.生化反应的介质，及参与生化反应
) (
自由水
)
(
4.
维持细胞形态
)
(
5.
为细胞提供液体环境
)
(
结合水：组成细胞结构的重要成分
)
(
萌发的种子大
) (
干燥的种子与萌发的种子相比
，自由水/结合水的比值（ ），新陈代谢速率（ ）高。
)③自由水与结合水的关系
(
萌发的种子
) (
抗寒
抗旱
耐盐
)
(
两者的
相对含量
（自由水/结合水）影响生物组织细胞的代谢速率。
)
(
抗寒
抗旱
耐盐
)
(
抗逆性高
)
(2)细胞中的无机盐
4．细胞中的糖类
5．细胞中的脂质
6.检测生物组织中的糖类、脂肪
(1)检测原理
①还原糖和淀粉的检测
还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
淀粉＋稀碘液―→蓝色。
②脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染色液→橘黄色。
（2）实验步骤
①还原糖的检测
②淀粉的检测
③脂肪的检测
【考点剖析】
考点一：组成细胞的元素
例1．下列组成细胞的化学元素中，全是微量元素的是（ ）
A．Fe、Mn、Mo、S 、B B．Mo、Zn、Cu、B、Fe
C．P、N、B 、Ca、Fe D．C、H、O、Cu、Zn
【答案】B
【详解】
A、S元素属于大量元素，A错误；
B、Mo、Zn、Cu、B、Fe都是微量元素，B正确；
C、P、N、 Ca、为大量元素，C错误；
D、C、H、O为大量元素，D错误。
考点二：组成细胞的化合物
例2．下列有关图示的分析中，不正确的是(　　)
A．如果该图为组成脂肪细胞中的元素，则a是氧元素
B．如果该图表示的是组成骨骼肌细胞的化合物，则a是蛋白质
C．如果该图表示菠菜叶肉细胞中的元素，则其中Mo的含量很少
D．如果该图为组成大豆细胞的有机化合物，则a为蛋白质
答案　B
解析　在脂肪细胞中含量最多的元素是氧元素，A正确；细胞内含量最多的化合物是水，B错误；Mo在活细胞中含量很少，属于微量元素，C正确；活细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，即a代表蛋白质，D正确。
考点三：细胞中的无机物
例3．下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是(　　)
A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用
答案　D
解析　自由水可以直接参与生化反应，如光合作用、有氧呼吸等，A项错误；结合水是细胞内与其他物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分，液泡中的水主要是自由水，B项错误；无机盐可以参与有机物的合成，如Mg2＋可参与叶绿素的合成，C项错误；细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，对维持生命活动有重要作用，D项正确。
考点四：细胞中的糖类
例4．糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。下列有关糖类的叙述，错误的是（ ）
A．并非所有糖类都是生物体的能源物质
B．生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在
C．二糖由两分子单糖脱水缩合而成，其水解产物都是葡萄糖
D．所有植物细胞细胞壁的主要成分都是纤维素
【答案】C
【详解】
A、人和动物体内纤维素不能作为能源物质，A正确；
B、生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，如淀粉、糖原、纤维素，B正确；
C、麦芽糖的水解产物是葡萄糖，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，C错误；
D、所有植物细胞细胞壁的主要成分都是纤维素，D正确。
考点五：细胞中的脂质
例5.下列关于脂质的叙述，正确的是（　　）
A．某些脂质可以参与生命活动的调节
B．维生素D和雌性激素不属于固醇类物质
C．花生匀浆中的脂肪可用双缩脲试剂检测，溶液呈橘黄色
D．脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
【答案】A
【详解】
A、性激素属于脂质类物质，可以参与生命活动的调节，A正确；
B、性激素、维生素D和胆固醇都属于固醇类物质，在生命活动中都起着一定的作用，B错误；
C、花生匀浆中的脂肪可用苏丹III染液检测，呈橘黄色，C错误；
D、脂质主要在内质网上合成，D错误。
考点六：检测生物组织中的糖类、脂肪
例6.下列关于检测生物组织中还原糖的叙述，正确的是（ ）
A．常用苹果、西瓜等的组织样液作为检测生物组织中还原糖的实验材料
B．检测还原糖时，加入斐林试剂后溶液的颜色变化是从无色到黄色
C．斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被果糖还原成砖红色
D．检测还原糖时必须用50-65℃水浴加热才能产生砖红色沉淀
【答案】C
【详解】
A、西瓜组织样液呈红色，会影响还原糖鉴定实验中的砖红色沉淀的观察，因此不能作为鉴定植物组织内还原糖的实验材料，A错误；
B、检测还原糖时，加入斐林试剂后溶液的颜色变化是从蓝色到砖红色沉淀，B错误；
C、果糖属于还原糖，能用于还原糖的鉴定，与斐林试剂反应生成砖红色的沉淀，C正确；
D、还原糖鉴定必须经水浴加热才能产生砖红色沉淀，但未必是50~65℃，沸水浴也是可以的，D错误。
【真题演练】
1．如图表示组成人体细胞的主要元素的含量图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该图表示各种元素占细胞干重的百分比
B．图中“其他元素”既有大量元素又有微量元素
C．人体细胞中含有P，但其他生物细胞中不一定含有P
D．因为O含量最多，所以O是“生命最基本的元素”
【答案】B
【详解】
A、该图中O的含量最高，表示各元素占细胞鲜重的百分比，如果表示各种元素占细胞干重的百分比，含量最高的应该是C，A错误；
B、微量元素指含量占生物总重量万分之一以下的元素，含量占生物总重量万分之一以上的元素是大量元素，图中“其他元素”是含量少于3% 的元素，因此可能既有大量元素又有微量元素，B正确；
C、P是细胞中很多化合物的组成元素，比如DNA、RNA、磷脂等，因此人体细胞和其他生物细胞中都含有P，C错误；
D、组成生命的各种有机物中都含有C元素，C是细胞中最基本的元素，是生命的核心元素，D错误。
2．科学家在利用无土栽培法培养一些花卉时，培养液中添加了多种必需的化学元素，其配方如下表所示。其中植物根细胞吸收量最少的离子是(　　)
离子 K＋ Mg2＋ Ca2＋ NO H2PO SO Zn2＋
培养液浓度/mmol·L－1 1 0.25 1 2 1 0.25 1
A.Ca2＋ B．SO C．Zn2＋ D．H2PO
答案　C
解析　Ca、S、P都是组成细胞的大量元素，植物根细胞吸收的量较多，Zn是组成细胞的微量元素，植物根细胞吸收的量较少，A、B、D项错误，C项正确。
3．下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（ ）
A．微量元素在生物体内含量很少，所以人体不会出现微量元素缺乏症
B．每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C．组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类
D．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的
【答案】C
【详解】
A、微量元素在生物体内含量很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，若缺乏会出现微量元素缺乏症，如缺锌、缺碘都会出现相应的病症，A错误；
B、每种大量元素在不同的生物体内的含量是不同的，B错误；
C、组成生物体的化学元素根据其含量不同，可分为大量元素和微量元素两大类，C正确；
D、生物体内的C是最基本的元素，但在细胞鲜重中，O的含量是最多的，D错误。
4．肉焖子的原料主要是猪肉、面粉、鸡蛋和大葱。下列有关叙述，正确的是（　　）
A．猪肉中含有的脂肪是动物细胞的主要能源物质
B．淀粉作为储能物质广泛存在于植物细胞中
C．大葱细胞中含有的纤维素可被人体消化、吸收
D．脂肪、淀粉、纤维素都是由单体构成的多聚体
【答案】B
【详解】
A、猪肉中含有的脂肪是动物细胞的主要储能物质，糖类是主要的能源物质，A错误；
B、淀粉作为储能物质广泛存在于植物细胞中，即淀粉是植物细胞特有的储能物质，B正确；
C、纤维素属于多糖，人体内没有水解纤维素的酶，因此纤维素一般不能为人所利用，C错误；
D、淀粉、纤维素都是由单体构成的多聚体；脂肪是由甘油和脂肪酸构成的物质，不是多聚体，D错误。
5．糖类广泛地存在于动植物细胞中，在生物体中发挥着重要的作用。下列有关糖的叙述中，正确的是
A．发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖
B．多糖的水解产物都是葡萄糖
C．葡萄糖、麦芽糖和蔗糖均有还原性
D．乳糖、麦芽糖等不能被小肠上皮细胞直接吸收
【答案】D
【详解】
A、麦芽糖是二糖，麦芽糖经水解可产生葡萄糖，A错误；
B、多糖的水解产物不一定多事葡萄糖，如几丁质，B错误；
C、蔗糖是非还原糖，不具有还原性，C错误；
D、乳糖、麦芽糖都属于二糖，不能直接被细胞吸收，D正确。
6．下面关于脂质的叙述中，正确的是(　　)
A．磷脂由C、H、O三种元素组成，是构成细胞质膜的重要成分
B．性激素属于胆固醇，对生物体生殖器官的发育起着重要的调节作用
C．胆固醇在一定条件下可以转化为维生素D，维生素D能促进人体对钙和磷的吸收
D．蜡也是一类脂质，比脂肪的疏水性弱
答案　C
解析　磷脂是构成细胞质膜的重要成分，由C、H、O、N、P五种元素组成，A项错误；性激素属于固醇类，对生物体生殖器官的发育起着重要的调节作用，B项错误；胆固醇和维生素D都属于固醇类，胆固醇在一定条件下可以转化为维生素D，维生素D能促进人体对钙和磷的吸收，C项正确；蜡比脂肪的疏水性更强，D项错误。
7．下列关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是(　　)
A．固醇在动物体内可转化成性激素
B．C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C．脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D．胆固醇是构成动物细胞质膜的成分之一
答案　B
解析　胆固醇是构成动物细胞质膜的重要成分，可以转化为性激素，A、D项正确；糖原属于糖类，只有C、H、O三种元素
8．下列关于还原糖和脂肪检测实验的叙述，正确的是(　　)
A．脂肪检测实验需要进行水浴加热
B．脂肪检测实验中使用的核桃种子应提前用水浸泡
C．常用西瓜等作为检测植物组织内还原糖的实验材料
D．在甘蔗茎的组织样液中加入斐林试剂，50~65℃水浴加热，溶液呈现砖红色
答案　B
解析　脂肪检测不需要水浴加热，A错误；还原糖鉴定产生砖红色沉淀，而西瓜汁是红色的，会影响实验结果的观察，C错误；甘蔗茎的组织样液富含蔗糖，几乎不含脂肪，不会被苏丹Ⅲ染色液染成橘黄色，D错误。
组成，B项错误。
【过关检测】
1．构成细的化学元素没有一种是生命物质所特有的，这个事实说明（　　）
A．生物体是由无机物组成的
B．生物与非生物完全相同
C．生物界与非生物界具有统一性
D．生物与非生物完全不同
【答案】C
【详解】
构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物或环境所特有的，这说明生物界与非生物界具有统一性，C正确。
2．每年3月22日是“世界水日”，2020年世界水日中国主题为“坚持节水优先，建设幸福河湖”。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是(　　)
①越冬的植物体内自由水和结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条件　
②晒干的小麦种子中的水分全部为结合水　
③植物幼嫩部位中自由水含量往往较衰老部位高　
④正在萌发的种子中自由水与结合水的比值下降
A．①④ B．①③ C．③④ D．②④
答案　D
解析　晒干的小麦种子中也含有自由水，②错误；正在萌发的种子代谢旺盛，自由水与结合水的比值升高，④错误。
3．下列关于生物体内水分的叙述，错误的是(　　)
A．水可以作为反应物参与细胞代谢
B．生物体不同生长发育时期的含水量不同
C．小麦细胞晒干后不含任何形式的水
D．新鲜黄瓜体内的水分占比最大
答案　C
解析　细胞中的自由水可以作为反应物参与细胞代谢，A正确；生物体不同生长发育时期含水量不同，B正确；小麦细胞晒干后，细胞中的自由水含量减少，仍然含有自由水和结合水，C错误；新鲜黄瓜体内含量最多的化合物是水，D正确。
4．下列关于细胞中无机盐的叙述，正确的是(　　)
A．人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡失调，这时应多喝淡盐水
B．无机盐都是以离子形式存在于细胞中的
C．人体缺铁时会患贫血，这说明无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
D．无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素
答案　A
解析　人大量出汗会排出过多的无机盐，为调节体内的水盐平衡，既要补充水，也要补充无机盐，因此应多喝淡盐水，A项正确；无机盐大多数以离子形式存在于细胞中，少部分以化合物的形式存在，B项错误；人体缺铁时会患贫血，说明无机盐具有维持生物体的正常代谢活动的作用，C项错误；无机盐不都是由微量元素组成的，如钙元素、镁元素都是大量元素，D项错误。
5．下列关于生物体内无机盐的相关叙述，正确的是（ ）
A．生物体内的无机盐均以离子形式存在
B．Fe3+是血红素的必要成分
C．无机盐对维持血浆正常浓度有重要作用
D．P是磷酸、核糖等化合物的组成元素
【答案】C
【详解】
A、细胞中的无机盐主要以离子形式存在，也可形成复杂的化合物，A错误；
B、Fe2+是构成血红素的组成成分，B错误；
C、血浆的正常浓度主要由氯离子和钠离子维持，C正确；
D、P是磷酸、ATP等化合物的组成元素，而核糖只含有C、H、O，D错误。
6．人的红细胞必须生活在含有0.9%NaCl的溶液中，医生常给脱水病人注射0.9%的生理盐水。因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而胀破，在浓盐水中会因失水过多而皱缩，因而失去输送氧的功能。这说明（ ）
A．水分子容易进出细胞
B．无机盐通过主动运输进入细胞
C．红细胞是无核的细胞
D．无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用
【答案】D
【详解】
由题意知，红细胞在含有0.9%的氯化钠的溶液中形态不会改变，在蒸馏水中红细胞会因吸水过多而胀破，在浓盐水中红细胞会因为失水而皱缩，这说明一定浓度的无机盐对于维持渗透压保持细胞的形态和和功能稳定具有重要作用，即D正确。
7．无机盐离子对于维持生命活动有重要作用。下列相关叙述正确的是（ ）
A．某运动饮料中含有大量的水和无机盐，可用来补充剧烈运动后散失的水分和消耗的能量
B．人体内Ca2+缺乏会导致神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、抽搐、无力等症状
C．成年人体内的钙99%存在于骨骼和牙齿之中，因此细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在
D．患急性肠炎的病人脱水时，需要及时补水，同时也需要补充无机盐、葡萄糖
【答案】D
【详解】
A、饮料中含有大量的水和无机盐，能补充剧烈运动后散失的水和无机盐，但不能提供能量，A错误；
B、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、无力等症状，抽搐是因Ca2+缺乏导致的，B错误；
C、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在，C错误；
D、患急性肠炎的病人会丢失大量的消化液，包括水分和无机盐，故脱水时需要及时补充水分和无机盐，同时适当补充葡萄糖，D正确。
8．茶叶生产在中国已有3000多年的历史，其中信阳毛尖以“细、圆、光、直、多白毫、香高、味浓、汤色绿”的独特风格，盛名传播国内外。下列关于茶叶的说法，错误的是（ ）
A．采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B．茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异
C．制好的成品茶相比新鲜茶叶结合水/自由水的比值低
D．新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机物化合物是蛋白质
【答案】C
【详解】
A、H2O是细胞中含量最多的化合物，采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O，A正确；
B、不同生物体所含元素种类大致相同，但含量有差异，茶叶和人体所含元素种类大致相同，但含量有差异，B正确；
C、制好的成品茶自由水的含量下降，所以制好的成品茶相比新鲜茶叶结合水/自由水的比值高，C错误；
D、蛋白质是生命活动的主要承担者，新鲜茶叶的细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，D正确。
9．下列关于水和无机盐的叙述错误的是（ ）
A．细胞中的自由水和结合水是可以相互转化的，新陈代谢越旺盛，自由水越多
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．细胞中含量较多的无机盐有Na＋、K＋、Mg2＋、Fe2＋，它们都是大量元素
D．细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
【答案】C
【详解】
A、细胞中的自由水和结合水是可以相互转化的，水是细胞内良好的溶剂，同时水还可以参与很多化学反应，新陈代谢越旺盛，自由水越多，A正确；
B、血红蛋白能够运输O2，血红蛋白中含有铁元素，当缺铁时，血红蛋白含量下降，运输O2的能力下降，B正确；
C、细胞中含量较多的无机盐有Na＋、K＋、Mg2＋、Fe2＋，它们不都是大量元素，Fe2＋是微量元素，C错误；
D、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，也可以参与构成一些化合物，D正确。
10．下列关于糖类的说法正确的是（ ）
A．二糖分子量较小，可被小肠直接吸收
B．蔗糖是用作还原糖鉴定实验的理想材料
C．生物体内的糖类绝大多数以单糖的形式存在
D．葡萄糖是细胞生命活动主要的能源物质，被称为“生命的燃料”
【答案】D
【详解】
A、二糖分子量较小，不能被小肠直接吸收，必须水解成单糖才能被吸收，A错误；
B、蔗糖不是还原糖，不是可用作还原糖的鉴定试验材料，B错误；
C、生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，C错误；
D、葡萄糖是细胞生命活动主要的能源物质，在动植物细胞中都有分布，被称为“生命的燃料”，D正确。
11．下列物质中不属于脂质的是(　　)
A．纤维素 B．性激素 C．磷脂 D．胆固醇
答案　A
解析　纤维素属于多糖，不属于脂质，A符合题意；性激素和胆固醇均属于固醇类，属于脂质，B、D不符合题意；磷脂属于脂质，C不符合题意。
12．雄性孔雀开屏时形成一道亮丽的风景，高等动物之所以表现出第二性征，是因为性激素在起作用，就其化学本质而言，其属于(　　)
A．蛋白质 B．核酸 C．糖类 D．脂质
答案　D
解析　维持高等动物第二性征的物质是性激素，性激素的化学本质是固醇，属于脂质。(共36张PPT)
第一节
细胞中的元素和无机化合物
细胞的分子组成
章
一
第
情境引入
情境引入
1869年,俄国科学家门捷列夫(D.M leev,1834-1907)首创了化学元素周期表,将当已知的63种元素(element)依据相对原子质量大小,按照一定的顺序在表中排列。这张化学元素周期表揭示了物质世界的秘密。以后,新元素不断被发现,化学元素周期表里的元素也越来越丰富,这对化学和生物学的研究和发展都发挥了巨大的促进作用。那么,地球上的这些元素与我们的日常生活有什么关系 人体细胞里含有哪些元素呢
积极思维
1.现已证明,地球上自然存在的元素有90多种。生活在地球上的各种生物,无论其结构简单还是复杂,组成物质无一例外地都来自这些元素。
2.科学家测定了组成人体细胞的元素,其中一些元素的平均含量见表1-1-1。
人体细胞里含有哪些元素呢
事实：
积极思维
此外,铁(Fe)、硒(Se)等其他元素在人体细胞内的含量都很少,大约总计为0.5%。
积极思维
1.列举 根据上述事实和已有经验,我们能列举人体细胞中的元素(如0、C、H、N、Ca P、S)可能参与了细胞中哪些物质的组成吗
2.推测 在人体内含量很少的元素除Fe、Se外,还可能有哪些元素 能说出Fe和Se与人体健康的关系吗
3.归纳 各种生物的组成元素都源于地球上自然存在的元素,其原因是什么
思考：
大量元素：C H O N P S K Ca Mg Na Cl
微量元素：Fe Mn B Zn Mo Cu Co Se
最基本元素
基本元素
主要元素
铁 猛 碰 新 木 桶 姑 息
C是构成生物大分子的基本骨架
一、构成细胞的元素
铁 锰 硼 锌 钼 铜 钴 硒
问题：微量元素是不是可有可无？
讲授新课
组别 观察人数 发病人数 发病率（ %。）
实验组（补硒） 88373 11 0.12
对照组（不补硒） 54550 237 4.34
表1-1-2 1976~1983年期间一项“硒的缺少与克山病发生相关性”研究的数据
（1）这是个 实验，此实验中变量是 。
（2）此实验结论是 ，从实验中可看出缺乏硒可能导致疾病。
对照
体内硒的含量
克山病与缺硒有明显关系
讲授新课
克山病（Keshan disease）是一种以心肌细胞变性、坏死为主要病理特征的地方病，亦称地方性心肌病（endemic cardiomyopathy）。
1935年在我国黑龙江省克山县山区发现大批急性病例，主要表现为心脏扩大、心力衰竭、心律失常，因病因未明，故称为“克山病”。
现已证明克山病是一种与环境低硒(Se)关系密切的地方性心肌疾病。
克山病
讲授新课
地方性甲状腺肿大（大脖子病）
体现了元素对生物体的重要意义
讲授新课
类别 化合物 相对质量分数%
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
85.0 ~90.0
1.0~1.5
蛋白质
脂质
糖类和核酸
7.0~10.0
1.0~2.0
1.0~1.5
1.活细胞中含量最多的化合物是______。
2.活细胞中含量最多的有机化合物是________。
3.占干重比例最大的是： ________。
水
蛋白质
二、水和无机盐是细胞中的无机化合物
蛋白质
讲授新课
问题：
细胞中的水
流水
白雪
蒸气
（液态）
（气态）
（固态）
自然界中的水以三种形式存在。那么，在细胞内水是以何种形式存在呢？
讲授新课
水的分子式为什么是H O？
H
H
O
.
.
.
.
共价键
讲授新课
水是生命之源。在活细胞中,水是含量最多的物质,约占细胞重量的2/3。水分子由两个氢原子和一个氧原子以共价键(由实线表示)结合组成。
在化学上,这种作用力被称为氢键(图1-1- 1)。氢键(由虚线表示)也可以使水分子与其他含有电负性原子(如氮原子)的分子结合。
讲授新课
讲授新课
氢键虽然是水分子间的较弱的吸引力,却使水分子具有许多特殊的理化性质。例如,水分子的空间结构与电荷的不对称分布,使得水分子具有极性,这让几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能溶解在水中;同时,氢键使水分子间的作用力大大增强,水的熔点和沸点也因此而增高。
活细胞中最多（85%~90%）
（一）水
1.含量：
2.存在形式：
自由水：
结合水：
在细胞内，可以自由流动的水
与其他物质相结合的水，不能自由流动
①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻
②干种子放在试管中，酒精灯加热，
试管壁上有水珠
自由水散失
失去结合水
讲授新课
自由水、结合水示意图
氢键
自由水可以自由流动，易蒸发散失；结合水失去流动性，不易蒸发散失。
生物大分子
讲授新课
99
[资料] 一些动物体的含水量（%）
78
65
83
不同生物的含水量不同
从水生到陆生递减
从低等到高等递减
讲授新课
同种生物，不同的生长发育时期含水量不同
幼儿和成人体内的含水量
讲授新课
3.作用
（1）自由水
（2）结合水：
是细胞结构的重要成分。
①是细胞内的良好溶剂
②运送营养物质和代谢废物
③作为细胞中生物化学反应的介质
④参与细胞内的生物化学反应
讲授新课
（2）条件恶劣（低温、干旱、盐渍）时细胞中结合水的含量相对增多。
（1）代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较多。
结合水→自由水
自由水→结合水
4 .自由水与结合水的相互转化
自由水的含量越高，细胞的代谢越旺盛。
结合水的含量越高，细胞的抗逆性（抵御不良环境）越强。
讲授新课
结合水可以向自由水转化
讲授新课
1.植物进入冬季后自由水和结合水的含量分别怎样变化？
进入冬季: 自由水含量降低，结合水含量升高。
2.植物进入干旱季节后的自由水和结合水的含量分别发生怎样的变化？
进入旱季: 自由水含量降低，结合水含量升高。
3.细胞内的自由水∕结合水的值与细胞的新陈代谢的旺盛程度有何关系、与植物的抗旱性和抗寒性等抗性的强弱有何关系？
自由水/结合水
比值越大，代谢旺盛程度越大，植物抗逆性越弱
比值越小，代谢旺盛程度越小，植物抗逆性越强
思考讨论：联系生产与生活
讲授新课
1.存在形式：
①大部分以离子形式存在，少量的与其他化合物结合
②植物燃烧后的灰烬（草木灰）含有大量的无机盐
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.含量：很少，仅占1％
（二）无机盐
讲授新课
3.功能
①维持细胞渗透压和酸碱平衡，如磷酸氢二钾和磷酸二氢钾
②参与物质组成，维持细胞正常的代谢活动，
合成血红蛋白需要Fe2+，合成甲状腺激素需要I-，合成叶绿素需要Mg2+
区别于光合色素
讲授新课
铁是血红蛋白的重要组分
镁是叶绿素的重要组分
讲授新课
结合生活常识，当元素含量异常时，生物体会出现哪些症状？
人体：①血钙（Ca）过低：
②血钙（Ca）过高：
③缺硒（Se）：
④缺铁（Fe）：
⑤缺碘（I）：
肌肉抽搐
肌肉乏力
克山病
缺铁性贫血
地方性甲状腺肿大
讲授新课
结合生活常识，当元素含量异常时，生物体会出现哪些症状？
④缺硼（B）：
⑤缺锌（Zn）：
黄叶病
花而不实（落花落果）
小叶病
绿色植物：
①缺钙（Ca）：
脐腐（番茄）
②缺钾（K）：
老叶尖端和边缘失绿
直至干枯坏死（番茄）
③缺镁（Mg）：
讲授新课
1.有人分别取免和牛的一小块组织,并测定了两种组织细胞的元素组成,发现兔和牛组织细胞的化学元素组成很相似,其中含量最多的四种元素应该是 ( )
A. C、H、O、N B. C 、O 、P、S
C. C、H 、P、K D. C 、O 、P、Na
本节练习
一、思辨题
2.水的功能与水的存在形式有关。下列与自由水或结合水的功能描述不匹配的是 ( )
A.自由水参与细胞代谢 B.自由水运输养料和代谢废物
C.结合水是细胞的结构成分 D.结合水是多种离子良好的溶剂
本节练习
一、思辨题
3.如果一个人经常发生肌肉抽搐(俗称抽筋),那么,其体内可能缺乏的物质是什么 这种物质过多时,人体又会出现怎样的症状
本节练习
一、思辨题
1.无机化合物如水和无机盐是生物细胞中的重要组成物质,虽然它们的含量各有差异,但细胞和生物体的生命活动却离不开它们。有人总结了植物体所处的土壤环境和大气环境中的元素组成情况,并绘制了下图。
本节练习
二、应用题
(1)写出土壤中几种微量元素的名称,并填写在图中的空白圆圈内。
本节练习
二、应用题
(2)联系化学课程中所学的知识,说出图中各种元素参与组成哪些无机化合物。列举Nat、Kt、FeMg在植物生命活动中的作用。
本节练习
二、应用题
2.当科技人员将紫花首猎、玉米、豌豆和大豆等农作物的种子播种到某高原的土壤里时只有紫花首猎和大豆能度过严冬而存活下来。尝试分析其原因。如果有困难,可以通过互联网搜集相关信息。
本节练习
二、应用题
3.幼叶细胞中自由水与结合水的比值比老叶的大请思考,这有什么意义 举例说明水在参与体内各种生化反应,以及营养物质和代谢产物的运输等方面的作用。
本节练习
二、应用题

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