第五节细胞中的无机物

1、细胞中的无机细胞中的无机 物物第五第五 节节 运动员饮料中的化学成分运动员饮料中的化学成分 成分成分质量浓度质量浓度/g.l/g.l-1 -1 蔗糖蔗糖3030 其他糖类其他糖类1010 柠檬酸柠檬酸1010 柠檬香精柠檬香精0.80.8 氯化钠氯化钠1.01.0 氯化钾氯化钾0.10.1 磷酸二氢钠磷酸二氢钠0.10.1 磷酸二氢钾磷酸二氢钾0.10.1 碳酸氢钠碳酸氢钠0.10.1 （教材（教材P34） 1 1饮料中含量最多的是什么？它饮料中含量最多的是什么？它 在细胞中起什么作用？在细胞中起什么作用？ 2 2表中哪些成分属于无机盐？表中哪些成分属于无机盐？ 为什么要在运动员饮料中添加无为

2、什么要在运动员饮料中添加无 机盐？无机盐在细胞的生活中起机盐？无机盐在细胞的生活中起 什么作用？什么作用？ 水。水。 水是细胞结构的水是细胞结构的重要组重要组 成成分成成分，是细胞内的，是细胞内的良好溶剂、良好溶剂、 许多生化反应需要水的参与、给许多生化反应需要水的参与、给 生物体的细胞提供液体环境、运生物体的细胞提供液体环境、运 输养料和废物输养料和废物等等。等等。 为了补充汗液中损失的无机盐为了补充汗液中损失的无机盐 维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动 一、细胞中的水一、细胞中的水 生物生物水母水母鱼类鱼类蛙蛙 哺乳哺乳 动物动物 藻类藻类 高等高等 植物植物 质量质量

3、分数分数 97 80 85 786590 60 80 生物体的含水量随生物种类的不同而不同生物体的含水量随生物种类的不同而不同 比较下表中比较下表中各种生物的含水量各种生物的含水量，你的结论是什么？，你的结论是什么？ 水生生物水生生物陆生生物陆生生物 组织组织 器官器官 牙齿牙齿骨髓骨髓 骨骼骨骼 肌肌 心脏心脏血液血液 质量分质量分 数数% 1022767983 同一生物不同组织器官含水量不同同一生物不同组织器官含水量不同 比较下表中人体比较下表中人体不同器官的含水量不同器官的含水量， 你的结论是什么？你的结论是什么？ 代谢旺盛代谢旺盛代谢缓慢代谢缓慢 比较比较幼儿和成人体内的幼儿和成人体内

4、的 含水量含水量，你的结论是？，你的结论是？ 结论：生物体在不同的生长发育结论：生物体在不同的生长发育 期，期， 含水量不同。含水量不同。 幼儿幼儿成人成人 代谢旺盛代谢旺盛代谢缓慢代谢缓慢 幼嫩细胞幼嫩细胞衰老细胞衰老细胞 总结：总结：（一）（一）水在细胞中的含量水在细胞中的含量 2.生物种类不同含水量不同。生物种类不同含水量不同。 水生生物水生生物陆生生物陆生生物 3.同一生物在生长发育的不同时期，含水量同一生物在生长发育的不同时期，含水量 也不同。也不同。 幼年生物幼年生物老年生物老年生物 4.同一生物不同的组织、器官、细胞中，水的含量同一生物不同的组织、器官、细胞中，水的含量 也不相同

5、。也不相同。 1 1. . 细胞和生物体中含量最多的物质细胞和生物体中含量最多的物质( (如精瘦肉、如精瘦肉、 沙漠植物中含量最多的都是水沙漠植物中含量最多的都是水) ) ( (二）水在细胞中的存在形式二）水在细胞中的存在形式 1.结合水：结合水： 2.自由水：自由水： 与细胞内其他化合物与细胞内其他化合物相结合相结合的水的水 （占全部水的（占全部水的4.5%） 以以游离游离的形式存在，可以自由流动的形式存在，可以自由流动 （占全部水的（占全部水的95.5%） 特点：特点：易蒸发、不受束缚、具有流动性和溶解性易蒸发、不受束缚、具有流动性和溶解性 特点：特点： 不易散失、含量较稳定、失去流动性和

6、溶解性不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 （1 1）结合水：）结合水：是细胞结构的重要成分。是细胞结构的重要成分。 （2 2）自由水：）自由水： 是细胞内的良好溶剂是细胞内的良好溶剂（溶解各种物质）（溶解各种物质） 参与细胞内的生化反应参与细胞内的生化反应（如光合作用、（如光合作用、 呼吸作用、水解反应）呼吸作用、水解反应） 运输养料和代谢废物运输养料和代谢废物（如血液、尿液、（如血液、尿液、 汗液）汗液） 为多细胞生物体内细胞提供液体生活环为多细胞生物体内细胞提供液体生活环 境境（如羊水、组织液）（如羊水、组织液） （三）（三）水在细胞中的作用：水在细胞中的作用： 总之，各种生物体的一

7、切总之，各种生物体的一切 生命活动都离不开水。生命活动都离不开水。 形式形式 定义定义含量含量 功能功能 自由水自由水 结合水结合水 细胞中游离细胞中游离 态的水，可态的水，可 以自由流动以自由流动 细胞中与其细胞中与其 他化合物结他化合物结 合的水合的水 95% 以上以上 约约 4.5% 1.是细胞内的良好溶剂是细胞内的良好溶剂 2.参与细胞内的生化反应参与细胞内的生化反应 3.为细胞提供液体生活环境为细胞提供液体生活环境 4.运送养料和代谢废物运送养料和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分是细胞结构的重要组成成分 总结：（二）总结：（二）水在细胞中的存在形式和功能水在细胞中的存在形式和功能

8、特点：特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 特点：特点：易蒸发、有良好溶解性、流动性 易蒸发、有良好溶解性、流动性 各种生物体的一切生命活动都离不开水各种生物体的一切生命活动都离不开水 注意：自由水与结合水的关系注意：自由水与结合水的关系 在一定条件下自由水和结合水可相互转化。在一定条件下自由水和结合水可相互转化。 两者的相对含量（自由水两者的相对含量（自由水/结合水）和生物结合水）和生物 组织的代谢速率相关：组织的代谢速率相关： 自由水多，自由水自由水多，自由水/结合水比值高，代谢旺盛，生长迅速。结合水比值高，代谢旺盛，生长迅速。 自由水少，

9、自由水自由水少，自由水/结合水比值低，代谢缓慢，生长迟缓。结合水比值低，代谢缓慢，生长迟缓。 （如种子萌发和种子的休眠）（如种子萌发和种子的休眠） 温度高时，结合水就能摆脱束缚而成为自由水温度高时，结合水就能摆脱束缚而成为自由水 例如：烘干种子例如：烘干种子 温度低时，自由水就与物质结合而成为结合水温度低时，自由水就与物质结合而成为结合水 例例如：冰箱里的水果如：冰箱里的水果 牢记：牢记： 自由水与代谢直接相关自由水与代谢直接相关 结合水与抗性直接相关结合水与抗性直接相关 自由水越多，代谢越自由水越多，代谢越 旺盛旺盛 如抗寒、抗热、抗旱如抗寒、抗热、抗旱 结合水越多，抗性越强结合水越多，抗性

10、越强 刚收获的新鲜玉米种子在阳光下刚收获的新鲜玉米种子在阳光下 晒干，重量减轻，这个过程损失的主晒干，重量减轻，这个过程损失的主 要是要是 水，这样的种子在条件适水，这样的种子在条件适 宜时，仍能萌发成幼苗。宜时，仍能萌发成幼苗。 把晒干的种子放在一洁净的试管中把晒干的种子放在一洁净的试管中 加热，试管壁上有水珠出现，这些水加热，试管壁上有水珠出现，这些水 主要是主要是 水，这样的种子将不水，这样的种子将不 能萌发能萌发。其原因是什么？。其原因是什么？ 练一练 自由自由 结合结合 失去了结合水，破坏了细胞的结构失去了结合水，破坏了细胞的结构 1.小麦萌发时，细胞内小麦萌发时，细胞内自由水和结合

11、水自由水和结合水的比的比 值（值（ ） A、升高、升高 B、降低、降低 C、不变、不变 D、无法判断、无法判断 2生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物 体内的体内的结合水与自由水结合水与自由水的比值（的比值（ ） A、升高、升高 B、下降、下降 C、不变、不变 D、变化与此无关、变化与此无关 A B 初中我们做实验初中我们做实验 , 将骨和小麦的将骨和小麦的 种子烧尽种子烧尽 , 最终都会得到一些灰白色最终都会得到一些灰白色 的灰烬的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢请问这些灰烬是什么呢 ? 无机盐无机盐 二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐 （一）（一） 存在形式

12、存在形式 1.多数多数以以离子离子态态存在存在, ,如如FeFe2 2 、 、MgMg2 2 、 、 I I- -等等 2.少数少数以以化合态化合态存在，如存在，如ATPATP、DNADNA等等 （二）生理功能（二）生理功能 1.组成细胞中的组成细胞中的某些某些化合物化合物 2.维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动 3.维持细胞维持细胞的酸碱平衡的酸碱平衡 4.维持细胞的渗透压平衡维持细胞的渗透压平衡 Mg 2 Fe 2 I N P Ca 2 B Na 叶绿素成分叶绿素成分 维持生命活动。如：维持生命活动。如：哺乳动物哺乳动物血钙太低血钙太低时，时， 会会出现出现 现象。现象。

13、 血红蛋白的成分血红蛋白的成分 维持细胞外液的渗透压维持细胞外液的渗透压 甲状腺激素成分甲状腺激素成分 蛋白质、核酸等的成分蛋白质、核酸等的成分 核酸、磷脂等的成分核酸、磷脂等的成分 促进花粉萌发和花粉管伸长促进花粉萌发和花粉管伸长 抽搐抽搐 失水皱缩失水皱缩 吸水膨胀吸水膨胀 正常形态正常形态 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。 乳酸乳酸NaHCO3=乳酸钠乳酸钠H2CO3 CO2H2O 但体液的但体液的PH没有因此而降低还是维持没有因此而降低还是维持 在在7.357.45之间，为什么呢？之间，为什么呢？ 2. 光合作用离不开叶绿素，而

14、光合作用离不开叶绿素，而Mg2+是叶绿素是叶绿素 必需的成分。必需的成分。 1. Fe2+是血红蛋白的主要成分是血红蛋白的主要成分 为什么要在食盐中加碘？为什么要在食盐中加碘？ 碘是合成甲状腺激碘是合成甲状腺激 素的原料，缺碘会引起素的原料，缺碘会引起 甲状腺激素缺乏，从而甲状腺激素缺乏，从而 影响生长发育、新陈代影响生长发育、新陈代 谢，神经系统的兴奋性谢，神经系统的兴奋性 等。等。 旁栏思考旁栏思考 P36 旁栏思考旁栏思考 P36 不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的，其种类有一不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的，其种类有一 定定差别差别。例如，淀粉只存在于植物细胞中，

15、糖原只存在于动物细胞。例如，淀粉只存在于植物细胞中，糖原只存在于动物细胞 中。中。 不同细胞中各种化合物的含量也有一定不同细胞中各种化合物的含量也有一定差别差别。例如，肌细胞中含。例如，肌细胞中含 蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。 但是，各种细胞中的化合物组成及含量又有许多但是，各种细胞中的化合物组成及含量又有许多共性共性。例如，所。例如，所 含的有机物都是糖类、脂质、蛋白质和核酸，无机物中都有无机盐含的有机物都是糖类、脂质、蛋白质和核酸，无机物中都有无机盐 和水；和水； 各种化合物在不同细胞中的含量一般维持在一定范围内。这体现各种化合物在不同细胞中的含量一

16、般维持在一定范围内。这体现 了生命世界在物质组成上的了生命世界在物质组成上的统一性统一性。 拓展题拓展题 提示：质量分数为提示：质量分数为0.9%0.9%的氯化钠溶液的浓的氯化钠溶液的浓 度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所 以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输 入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作 为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境 维持在相对稳定的状态。维持在相对稳定的状态。 练习题练习题 1 1、下面是关于细胞中水含量的叙述，其

17、中正确的、下面是关于细胞中水含量的叙述，其中正确的 是是( )( )(多选题）多选题） A A、水是人体细胞中含量最多的化合物、水是人体细胞中含量最多的化合物 B B、新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高、新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高 C C、越冬植物的细胞内自由水含量较高、越冬植物的细胞内自由水含量较高 D D、老年人细胞中含水量比婴儿要少、老年人细胞中含水量比婴儿要少 2 2、心肌的含水量为、心肌的含水量为79%79%而呈坚韧的形态，血液的而呈坚韧的形态，血液的 含水量为含水量为82%82%则是流动的液态，对这两种形态差则是流动的液态，对这两种形态差 异正确的解释是：异正确的解释是

18、： _ _ _。 自由水和结合水的比例不同。心肌中比例小，血液中比例大自由水和结合水的比例不同。心肌中比例小，血液中比例大 A B D 3 3关于生物体内水和无机盐的叙述中，不正确的是关于生物体内水和无机盐的叙述中，不正确的是 A A体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水 B B某些无机盐是组成某些无机盐是组成ATPATP、RNARNA和纤维素的必需成分和纤维素的必需成分 C C生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水 D D自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化自由水与结合水的比例随生物

19、个体代谢的强弱而变化 水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细 胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维 素属于糖类，只含有素属于糖类，只含有C C、H H、O O三种元素三种元素, ,不含无机盐；生物体内不含无机盐；生物体内 无机盐浓度的变化会改变细胞内外的浓度差无机盐浓度的变化会改变细胞内外的浓度差, ,从而影响细胞吸从而影响细胞吸 水或失水；自由水与结合水的比例越大水或失水；自由水与结合水的比例越大, ,代谢越强代谢越强, ,反之越弱。反之越弱。 B B 4 4下列有关水的叙述中，错误的是下列有关水的叙述中，错误