2.2 細(xì)胞中的無機(jī)物

第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物第二章組成細(xì)胞的分子生命離不開水1.含量：水是細(xì)胞中含量最多的化合物①生物種類：水生生物>陸生生物水母97%藻類90%魚類80—85%蛙78%高等植物60~80%哺乳動物65%一、細(xì)胞中的水1.含量：水是所有細(xì)胞中含量最多的化合物②生長發(fā)育階段：幼兒>成年；幼嫩部分>成熟部分

1.含量：水是所有細(xì)胞中含量最多的化合物③組織器官種類與代謝程度：血液>骨骼>牙齒牙齒骨骼骨骼肌心臟血液10%22%76%79%83%心臟和血液的含水量很接近，為何呈現(xiàn)的狀態(tài)不同？存在形式2.水在細(xì)胞中的存在形式自由水特點(diǎn)：易蒸發(fā)、不受束縛、可流動游離的形式存在結(jié)合水特點(diǎn)：不易散失、含量穩(wěn)定、失去流動性和溶解性與其他化合物相結(jié)合

血液與心肌的比較

形態(tài)含水量%血液液態(tài)83

心肌堅韌的固態(tài)79（1）血液是流動的，心肌是堅實(shí)的，為什么兩者含水量這么接近？血液中水主要以自由水的形式存在，心肌細(xì)胞中水主要以結(jié)合水的形式存在（2）血液凝固時，自由水與結(jié)合水是怎么轉(zhuǎn)變的？思考與討論自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水（3）剛收獲的小麥種子經(jīng)曬干后，質(zhì)量會減輕，在這一過程中主要減少的是什么物質(zhì)？是什么形式？

（4）如果將已經(jīng)曬干的小麥種子加熱是否會有水產(chǎn)生？是什么形式？這一過程中主要減少的是水,是自由水形式有水產(chǎn)生,是結(jié)合水思考與討論干燥的種子與萌發(fā)的種子相比，新陳代謝速率______________高,自由水/結(jié)合水的比值____________大。萌發(fā)的種子萌發(fā)的種子兩者的相對含量(自由水/結(jié)合水)影響生物組織細(xì)胞的代謝速率自由水/結(jié)合水比值高，代謝快。自由水/結(jié)合水比值低，代謝慢。3.水與代謝、抗性的關(guān)系：3.水與代謝、抗性的關(guān)系：結(jié)合水：含量越高，抗性（抗寒、抗旱、抗鹽等）越強(qiáng)白菜松針沙漠植物熱帶植物2、血液可以把其中溶解的營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁鱾€細(xì)胞；同時又把細(xì)胞代謝產(chǎn)生的廢物運(yùn)送到排泄器官或直接運(yùn)輸?shù)襟w外。這反映自由水有何功能?運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和廢物3、物質(zhì)必須溶于水中才能被細(xì)胞吸收利用，這說明自由水具有什么功能?自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑4、水是光合作用的原料，還有呼吸作用以及許多有機(jī)物的合成和分解都需要水的參與。這說明了自由水有何功能呢?大多數(shù)的生化反應(yīng)需要有水的參與1、烘干的小麥種子浸泡后不能萌發(fā)。為什么失去結(jié)合水的細(xì)胞失去活性？結(jié)合水是組成細(xì)胞和生物體的組成成分4.水的功能5.水的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（1）極性分子，良好的溶劑水是極性分子，帶正電或負(fù)電的分子容易與之結(jié)合，故是良好溶劑由于氫鍵的存在，水分子具有較大的比熱容，水可以保持穩(wěn)定性（2）形成氫鍵，具有流動性（3）高比熱容有利于細(xì)胞保持溫度相對穩(wěn)定，維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一些物質(zhì)的比熱容單位:J/（kg·℃）物質(zhì)比熱容物質(zhì)比熱容水4.2×103鋁0.88×103酒精2.4×103干泥土0.84×103煤油、冰2.1×103鐵、鋼0.46×103蓖麻油1.8×103銅0.39×103砂石0.92×103水銀0.14×103吸收相同的熱，水升高的溫度更小放出相同的熱，水降低的溫度更小良好緩沖溫度作用總結(jié)：自由水：結(jié)合水：概念:在細(xì)胞中呈游離狀態(tài)，可以自由流動；含量:多，占細(xì)胞水分的95.5%功能:①細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑（水是極性分子）。②參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)。③為細(xì)胞提供液體環(huán)境（水分子之間容易形成氫鍵）④運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物概念:與細(xì)胞內(nèi)親水性物質(zhì)結(jié)合，不能流動的水含量:少，占細(xì)胞水分的4.5%功能：細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分轉(zhuǎn)化一、細(xì)胞中的水運(yùn)動員飲料的化學(xué)成分表成分質(zhì)量濃度（g·L-1）蔗糖30其他糖類10檸檬酸10檸檬香精0.8氯化鈉1.0氯化鉀0.1磷酸二氫鈉0.1磷酸二氫鉀0.1碳酸氫鈉0.1問題探討1.喝運(yùn)動飲料主要給身體補(bǔ)充水。水在細(xì)胞中起什么作用？2.表中哪些成分屬于無機(jī)鹽？為什么要在運(yùn)動員喝的飲料中添加無機(jī)鹽？無機(jī)鹽在細(xì)胞的生活中起什么作用？右側(cè)是某種運(yùn)動員飲料的化學(xué)成分表。請回憶初中所學(xué)知識，結(jié)合此表討論一些問題。1.含量：很少，僅占細(xì)胞鮮重的1%~1.5%。2.存在形式：絕大部分以離子的形式存在，少數(shù)以化合物的形式存在。(1)陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。(2)陰離子：Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。二、細(xì)胞中無機(jī)鹽3.功能：(1)組成細(xì)胞內(nèi)的某些化合物。Mg2+是組成葉綠素的成分3.功能：(1)組成細(xì)胞內(nèi)的某些化合物。Fe2+是組成血紅素的成分等3.功能：(2)維持細(xì)胞和生物體的生命活動。3.功能：(3)維持細(xì)胞的滲透壓、酸堿平衡。Na+、Cl－主要維持細(xì)胞外液的滲透壓，K+主要維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。3.功能：(3)維持細(xì)胞的滲透壓、酸堿平衡。緩沖物質(zhì)（HCO3–、HPO42–）調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡。無機(jī)鹽功能每日需要量缺乏引起的疾病過量引起的疾病Fe是血紅蛋白、細(xì)胞色素及含鐵酶類的成分。10～20mg

缺鐵性貧血

色素性肝變硬；鐵質(zhì)沉著病

Ca促進(jìn)牙齒和骨骼生長，凝血作用，調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉的敏感性等。

0.4～1.5g骨骼畸形；抽搐

白內(nèi)障；膽結(jié)石；粥樣硬化Zn是若干跟消化有關(guān)的酶的結(jié)構(gòu)中心。10～15mg

侏儒癥；生殖腺功能受影響

金屬煙霧發(fā)燒癥

Na體液的主要組成成分，調(diào)節(jié)體液滲透壓。

1.6～5g

Addison病等K使生長正常，保持肌肉功能正常，維持離子濃度平衡、調(diào)節(jié)體液滲透壓。

2～4g心律異常等Addison病I是形成甲狀腺素的成分。0.01～0.15mg甲狀腺舯等

Mg參與構(gòu)成葉綠素，與酶的活性有關(guān)，保持肌肉功能正常。

0.2～0.4g驚厥

麻木癥Cu促進(jìn)正常生長。1～3mg貧血癥；卷毛綜合征等

Wilson氏肝臟豆核病

Mn正常生長所需。2.5～5mg骨骼畸形運(yùn)動失調(diào)P構(gòu)成骨骼、牙齒、肌肉及血液的重要元素，