第五節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物

1、細(xì)胞中的無機(jī)細(xì)胞中的無機(jī) 物物第五第五 節(jié)節(jié) 運(yùn)動(dòng)員飲料中的化學(xué)成分運(yùn)動(dòng)員飲料中的化學(xué)成分 成分成分質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度/g.l/g.l-1 -1 蔗糖蔗糖3030 其他糖類其他糖類1010 檸檬酸檸檬酸1010 檸檬香精檸檬香精0.80.8 氯化鈉氯化鈉1.01.0 氯化鉀氯化鉀0.10.1 磷酸二氫鈉磷酸二氫鈉0.10.1 磷酸二氫鉀磷酸二氫鉀0.10.1 碳酸氫鈉碳酸氫鈉0.10.1 （教材（教材P34） 1 1飲料中含量最多的是什么？它飲料中含量最多的是什么？它 在細(xì)胞中起什么作用？在細(xì)胞中起什么作用？ 2 2表中哪些成分屬于無機(jī)鹽？表中哪些成分屬于無機(jī)鹽？ 為什么要在運(yùn)動(dòng)員飲料中添加無為

2、什么要在運(yùn)動(dòng)員飲料中添加無 機(jī)鹽？無機(jī)鹽在細(xì)胞的生活中起機(jī)鹽？無機(jī)鹽在細(xì)胞的生活中起 什么作用？什么作用？ 水。水。 水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組重要組 成成分成成分，是細(xì)胞內(nèi)的，是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑、良好溶劑、 許多生化反應(yīng)需要水的參與、給許多生化反應(yīng)需要水的參與、給 生物體的細(xì)胞提供液體環(huán)境、運(yùn)生物體的細(xì)胞提供液體環(huán)境、運(yùn) 輸養(yǎng)料和廢物輸養(yǎng)料和廢物等等。等等。 為了補(bǔ)充汗液中損失的無機(jī)鹽為了補(bǔ)充汗液中損失的無機(jī)鹽 維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng) 一、細(xì)胞中的水一、細(xì)胞中的水 生物生物水母水母魚類魚類蛙蛙 哺乳哺乳 動(dòng)物動(dòng)物 藻類藻類 高等高等 植物植物 質(zhì)量質(zhì)量

3、分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù) 97 80 85 786590 60 80 生物體的含水量隨生物種類的不同而不同生物體的含水量隨生物種類的不同而不同 比較下表中比較下表中各種生物的含水量各種生物的含水量，你的結(jié)論是什么？，你的結(jié)論是什么？ 水生生物水生生物陸生生物陸生生物 組織組織 器官器官 牙齒牙齒骨髓骨髓 骨骼骨骼 肌肌 心臟心臟血液血液 質(zhì)量分質(zhì)量分 數(shù)數(shù)% 1022767983 同一生物不同組織器官含水量不同同一生物不同組織器官含水量不同 比較下表中人體比較下表中人體不同器官的含水量不同器官的含水量， 你的結(jié)論是什么？你的結(jié)論是什么？ 代謝旺盛代謝旺盛代謝緩慢代謝緩慢 比較比較幼兒和成人體內(nèi)的幼兒和成人體內(nèi)

4、的 含水量含水量，你的結(jié)論是？，你的結(jié)論是？ 結(jié)論：生物體在不同的生長發(fā)育結(jié)論：生物體在不同的生長發(fā)育 期，期， 含水量不同。含水量不同。 幼兒幼兒成人成人 代謝旺盛代謝旺盛代謝緩慢代謝緩慢 幼嫩細(xì)胞幼嫩細(xì)胞衰老細(xì)胞衰老細(xì)胞 總結(jié)：總結(jié)：（一）（一）水在細(xì)胞中的含量水在細(xì)胞中的含量 2.生物種類不同含水量不同。生物種類不同含水量不同。 水生生物水生生物陸生生物陸生生物 3.同一生物在生長發(fā)育的不同時(shí)期，含水量同一生物在生長發(fā)育的不同時(shí)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.同一生物不同的組織、器官、細(xì)胞中，水的含量同一生物不同的組織、器官、細(xì)胞中，水的含量 也不相同

5、。也不相同。 1 1. . 細(xì)胞和生物體中含量最多的物質(zhì)細(xì)胞和生物體中含量最多的物質(zhì)( (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）水在細(xì)胞中的存在形式二）水在細(xì)胞中的存在形式 1.結(jié)合水：結(jié)合水： 2.自由水：自由水： 與細(xì)胞內(nèi)其他化合物與細(xì)胞內(nèi)其他化合物相結(jié)合相結(jié)合的水的水 （占全部水的（占全部水的4.5%） 以以游離游離的形式存在，可以自由流動(dòng)的形式存在，可以自由流動(dòng) （占全部水的（占全部水的95.5%） 特點(diǎn)：特點(diǎn)：易蒸發(fā)、不受束縛、具有流動(dòng)性和溶解性易蒸發(fā)、不受束縛、具有流動(dòng)性和溶解性 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 不易散失、含量較穩(wěn)定、失去流動(dòng)性和

6、溶解性不易散失、含量較穩(wěn)定、失去流動(dòng)性和溶解性 （1 1）結(jié)合水：）結(jié)合水：是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。 （2 2）自由水：）自由水： 是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑（溶解各種物質(zhì)）（溶解各種物質(zhì)） 參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)（如光合作用、（如光合作用、 呼吸作用、水解反應(yīng)）呼吸作用、水解反應(yīng)） 運(yùn)輸養(yǎng)料和代謝廢物運(yùn)輸養(yǎng)料和代謝廢物（如血液、尿液、（如血液、尿液、 汗液）汗液） 為多細(xì)胞生物體內(nèi)細(xì)胞提供液體生活環(huán)為多細(xì)胞生物體內(nèi)細(xì)胞提供液體生活環(huán) 境境（如羊水、組織液）（如羊水、組織液） （三）（三）水在細(xì)胞中的作用：水在細(xì)胞中的作用： 總之，各種生物體的一

7、切總之，各種生物體的一切 生命活動(dòng)都離不開水。生命活動(dòng)都離不開水。 形式形式 定義定義含量含量 功能功能 自由水自由水 結(jié)合水結(jié)合水 細(xì)胞中游離細(xì)胞中游離 態(tài)的水，可態(tài)的水，可 以自由流動(dòng)以自由流動(dòng) 細(xì)胞中與其細(xì)胞中與其 他化合物結(jié)他化合物結(jié) 合的水合的水 95% 以上以上 約約 4.5% 1.是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑 2.參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng) 3.為細(xì)胞提供液體生活環(huán)境為細(xì)胞提供液體生活環(huán)境 4.運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物 是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分 總結(jié)：（二）總結(jié)：（二）水在細(xì)胞中的存在形式和功能水在細(xì)胞中的存在形式和功能

8、特點(diǎn)：特點(diǎn)：不易散失、含量較穩(wěn)定、失去流動(dòng)性和溶解性不易散失、含量較穩(wěn)定、失去流動(dòng)性和溶解性 特點(diǎn)：特點(diǎn)：易蒸發(fā)、有良好溶解性、流動(dòng)性 易蒸發(fā)、有良好溶解性、流動(dòng)性 各種生物體的一切生命活動(dòng)都離不開水各種生物體的一切生命活動(dòng)都離不開水 注意：自由水與結(jié)合水的關(guān)系注意：自由水與結(jié)合水的關(guān)系 在一定條件下自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化。在一定條件下自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化。 兩者的相對含量（自由水兩者的相對含量（自由水/結(jié)合水）和生物結(jié)合水）和生物 組織的代謝速率相關(guān)：組織的代謝速率相關(guān)： 自由水多，自由水自由水多，自由水/結(jié)合水比值高，代謝旺盛，生長迅速。結(jié)合水比值高，代謝旺盛，生長迅速。 自由水少，

9、自由水自由水少，自由水/結(jié)合水比值低，代謝緩慢，生長遲緩。結(jié)合水比值低，代謝緩慢，生長遲緩。 （如種子萌發(fā)和種子的休眠）（如種子萌發(fā)和種子的休眠） 溫度高時(shí)，結(jié)合水就能擺脫束縛而成為自由水溫度高時(shí)，結(jié)合水就能擺脫束縛而成為自由水 例如：烘干種子例如：烘干種子 溫度低時(shí)，自由水就與物質(zhì)結(jié)合而成為結(jié)合水溫度低時(shí)，自由水就與物質(zhì)結(jié)合而成為結(jié)合水 例例如：冰箱里的水果如：冰箱里的水果 牢記：牢記： 自由水與代謝直接相關(guān)自由水與代謝直接相關(guān) 結(jié)合水與抗性直接相關(guān)結(jié)合水與抗性直接相關(guān) 自由水越多，代謝越自由水越多，代謝越 旺盛旺盛 如抗寒、抗熱、抗旱如抗寒、抗熱、抗旱 結(jié)合水越多，抗性越強(qiáng)結(jié)合水越多，抗性

10、越強(qiáng) 剛收獲的新鮮玉米種子在陽光下剛收獲的新鮮玉米種子在陽光下 曬干，重量減輕，這個(gè)過程損失的主曬干，重量減輕，這個(gè)過程損失的主 要是要是 水，這樣的種子在條件適水，這樣的種子在條件適 宜時(shí)，仍能萌發(fā)成幼苗。宜時(shí)，仍能萌發(fā)成幼苗。 把曬干的種子放在一潔凈的試管中把曬干的種子放在一潔凈的試管中 加熱，試管壁上有水珠出現(xiàn)，這些水加熱，試管壁上有水珠出現(xiàn)，這些水 主要是主要是 水，這樣的種子將不水，這樣的種子將不 能萌發(fā)能萌發(fā)。其原因是什么？。其原因是什么？ 練一練 自由自由 結(jié)合結(jié)合 失去了結(jié)合水，破壞了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)失去了結(jié)合水，破壞了細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 1.小麥萌發(fā)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)小麥萌發(fā)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)自由水和結(jié)合

11、水自由水和結(jié)合水的比的比 值（值（ ） A、升高、升高 B、降低、降低 C、不變、不變 D、無法判斷、無法判斷 2生物新陳代謝旺盛、生長迅速時(shí)，生物生物新陳代謝旺盛、生長迅速時(shí)，生物 體內(nèi)的體內(nèi)的結(jié)合水與自由水結(jié)合水與自由水的比值（的比值（ ） A、升高、升高 B、下降、下降 C、不變、不變 D、變化與此無關(guān)、變化與此無關(guān) A B 初中我們做實(shí)驗(yàn)初中我們做實(shí)驗(yàn) , 將骨和小麥的將骨和小麥的 種子燒盡種子燒盡 , 最終都會(huì)得到一些灰白色最終都會(huì)得到一些灰白色 的灰燼的灰燼 , 請問這些灰燼是什么呢請問這些灰燼是什么呢 ? 無機(jī)鹽無機(jī)鹽 二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽 （一）（一） 存在形式

12、存在形式 1.多數(shù)多數(shù)以以離子離子態(tài)態(tài)存在存在, ,如如FeFe2 2 、 、MgMg2 2 、 、 I I- -等等 2.少數(shù)少數(shù)以以化合態(tài)化合態(tài)存在，如存在，如ATPATP、DNADNA等等 （二）生理功能（二）生理功能 1.組成細(xì)胞中的組成細(xì)胞中的某些某些化合物化合物 2.維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng) 3.維持細(xì)胞維持細(xì)胞的酸堿平衡的酸堿平衡 4.維持細(xì)胞的滲透壓平衡維持細(xì)胞的滲透壓平衡 Mg 2 Fe 2 I N P Ca 2 B Na 葉綠素成分葉綠素成分 維持生命活動(dòng)。如：維持生命活動(dòng)。如：哺乳動(dòng)物哺乳動(dòng)物血鈣太低血鈣太低時(shí)，時(shí)， 會(huì)會(huì)出現(xiàn)出現(xiàn) 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。

13、 血紅蛋白的成分血紅蛋白的成分 維持細(xì)胞外液的滲透壓維持細(xì)胞外液的滲透壓 甲狀腺激素成分甲狀腺激素成分 蛋白質(zhì)、核酸等的成分蛋白質(zhì)、核酸等的成分 核酸、磷脂等的成分核酸、磷脂等的成分 促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管伸長促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管伸長 抽搐抽搐 失水皺縮失水皺縮 吸水膨脹吸水膨脹 正常形態(tài)正常形態(tài) 大家都有這樣的體會(huì)，進(jìn)行 激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)感到腰酸、膝蓋 酸等。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了乳 酸。 乳酸乳酸NaHCO3=乳酸鈉乳酸鈉H2CO3 CO2H2O 但體液的但體液的PH沒有因此而降低還是維持沒有因此而降低還是維持 在在7.357.45之間，為什么呢？之間，為什么呢？ 2. 光合作用離不開葉綠素，而

14、光合作用離不開葉綠素，而Mg2+是葉綠素是葉綠素 必需的成分。必需的成分。 1. Fe2+是血紅蛋白的主要成分是血紅蛋白的主要成分 為什么要在食鹽中加碘？為什么要在食鹽中加碘？ 碘是合成甲狀腺激碘是合成甲狀腺激 素的原料，缺碘會(huì)引起素的原料，缺碘會(huì)引起 甲狀腺激素缺乏，從而甲狀腺激素缺乏，從而 影響生長發(fā)育、新陳代影響生長發(fā)育、新陳代 謝，神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性謝，神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性 等。等。 旁欄思考旁欄思考 P36 旁欄思考旁欄思考 P36 不同細(xì)胞內(nèi)的化合物都是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的，其種類有一不同細(xì)胞內(nèi)的化合物都是由無機(jī)物和有機(jī)物組成的，其種類有一 定定差別差別。例如，淀粉只存在于植物細(xì)胞中，

15、糖原只存在于動(dòng)物細(xì)胞。例如，淀粉只存在于植物細(xì)胞中，糖原只存在于動(dòng)物細(xì)胞 中。中。 不同細(xì)胞中各種化合物的含量也有一定不同細(xì)胞中各種化合物的含量也有一定差別差別。例如，肌細(xì)胞中含。例如，肌細(xì)胞中含 蛋白質(zhì)較多，脂肪細(xì)胞中含脂肪較多。蛋白質(zhì)較多，脂肪細(xì)胞中含脂肪較多。 但是，各種細(xì)胞中的化合物組成及含量又有許多但是，各種細(xì)胞中的化合物組成及含量又有許多共性共性。例如，所。例如，所 含的有機(jī)物都是糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸，無機(jī)物中都有無機(jī)鹽含的有機(jī)物都是糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸，無機(jī)物中都有無機(jī)鹽 和水；和水； 各種化合物在不同細(xì)胞中的含量一般維持在一定范圍內(nèi)。這體現(xiàn)各種化合物在不同細(xì)胞中的含量一

16、般維持在一定范圍內(nèi)。這體現(xiàn) 了生命世界在物質(zhì)組成上的了生命世界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性統(tǒng)一性。 拓展題拓展題 提示：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為提示：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%0.9%的氯化鈉溶液的濃的氯化鈉溶液的濃 度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度，所度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度，所 以叫生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸以叫生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸 入藥物時(shí)，應(yīng)輸入生理鹽水或用生理鹽水作入藥物時(shí)，應(yīng)輸入生理鹽水或用生理鹽水作 為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境 維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。 練習(xí)題練習(xí)題 1 1、下面是關(guān)于細(xì)胞中水含量的敘述，其

17、中正確的、下面是關(guān)于細(xì)胞中水含量的敘述，其中正確的 是是( )( )(多選題）多選題） A A、水是人體細(xì)胞中含量最多的化合物、水是人體細(xì)胞中含量最多的化合物 B B、新陳代謝旺盛的植物細(xì)胞含自由水量較高、新陳代謝旺盛的植物細(xì)胞含自由水量較高 C C、越冬植物的細(xì)胞內(nèi)自由水含量較高、越冬植物的細(xì)胞內(nèi)自由水含量較高 D D、老年人細(xì)胞中含水量比嬰兒要少、老年人細(xì)胞中含水量比嬰兒要少 2 2、心肌的含水量為、心肌的含水量為79%79%而呈堅(jiān)韌的形態(tài)，血液的而呈堅(jiān)韌的形態(tài)，血液的 含水量為含水量為82%82%則是流動(dòng)的液態(tài)，對這兩種形態(tài)差則是流動(dòng)的液態(tài)，對這兩種形態(tài)差 異正確的解釋是：異正確的解釋是

18、： _ _ _。 自由水和結(jié)合水的比例不同。心肌中比例小，血液中比例大自由水和結(jié)合水的比例不同。心肌中比例小，血液中比例大 A B D 3 3關(guān)于生物體內(nèi)水和無機(jī)鹽的敘述中，不正確的是關(guān)于生物體內(nèi)水和無機(jī)鹽的敘述中，不正確的是 A A體內(nèi)參與運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水是自由水體內(nèi)參與運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水是自由水 B B某些無機(jī)鹽是組成某些無機(jī)鹽是組成ATPATP、RNARNA和纖維素的必需成分和纖維素的必需成分 C C生物體內(nèi)無機(jī)鹽濃度的大小會(huì)影響細(xì)胞的吸水或失水生物體內(nèi)無機(jī)鹽濃度的大小會(huì)影響細(xì)胞的吸水或失水 D D自由水與結(jié)合水的比例隨生物個(gè)體代謝的強(qiáng)弱而變化自由水與結(jié)合水的比例隨生物

19、個(gè)體代謝的強(qiáng)弱而變化 水在生物體內(nèi)的流動(dòng)可以把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)水在生物體內(nèi)的流動(dòng)可以把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì) 胞，同時(shí)也把代謝廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出體外；纖維胞，同時(shí)也把代謝廢物運(yùn)送到排泄器官或直接排出體外；纖維 素屬于糖類，只含有素屬于糖類，只含有C C、H H、O O三種元素三種元素, ,不含無機(jī)鹽；生物體內(nèi)不含無機(jī)鹽；生物體內(nèi) 無機(jī)鹽濃度的變化會(huì)改變細(xì)胞內(nèi)外的濃度差無機(jī)鹽濃度的變化會(huì)改變細(xì)胞內(nèi)外的濃度差, ,從而影響細(xì)胞吸從而影響細(xì)胞吸 水或失水；自由水與結(jié)合水的比例越大水或失水；自由水與結(jié)合水的比例越大, ,代謝越強(qiáng)代謝越強(qiáng), ,反之越弱。反之越弱。 B B 4 4下列有關(guān)水的敘述中，錯(cuò)誤的是下列有關(guān)水的敘述中，錯(cuò)誤