生物细胞中的无机物优质课

1、细胞中的无机细胞中的无机 物物 第2页/共38页 第3页/共38页 细胞中含量最多的化合物是水细胞中含量最多的化合物是水 第4页/共38页 一、细胞中的水一、细胞中的水 第5页/共38页 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 分数分数 97 8 0 85 786590 60 80 生物种类的不同，含水量不同生物种类的不同，含水量不同 第6页/共38页 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 同一生物不同组织同一生物不同组织,器官含

2、水器官含水 量不同量不同 第7页/共38页 同种生物，不同的生长发育时期含同种生物，不同的生长发育时期含 水量不同水量不同 幼儿和成人体内的含水量幼儿和成人体内的含水量 第8页/共38页 自然界中的水以三种形式存在。自然界中的水以三种形式存在。 那么，在那么，在细胞内水是否还是以这细胞内水是否还是以这 三种形式存在呢？三种形式存在呢？ 第9页/共38页 血液与心肌的比较血液与心肌的比较 形态形态 含水量含水量% % 血液血液 8383 心肌心肌7979 两者含水量这么接近，而两者含水量这么接近，而血液是流动的，心肌血液是流动的，心肌 是坚实的是坚实的， ？它们两者水存在的形式又有着什？它们两者

3、水存在的形式又有着什 么样的特点那？么样的特点那？ 液态液态 坚韧的固态坚韧的固态 第10页/共38页 1、. 水的存在形式及生理功能水的存在形式及生理功能 形式形式 定义定义 含量含量 功能功能 细胞中细胞中 游离态游离态 的水，的水， 可以自可以自 由流动由流动 95% 以上以上 约约 4.5 % 4.为细胞提供液体环境为细胞提供液体环境 是细胞的组成成是细胞的组成成 分分 结合水 自由水 细胞中与细胞中与 其他物质其他物质 结合的水结合的水 1.细胞内的良好溶细胞内的良好溶 剂剂 2.参与细胞内的生参与细胞内的生 化反应化反应 3.运送养料和代谢运送养料和代谢 废物废物 第11页/共38

4、页 n农民农民晒干晒干葵花籽与葵花籽与炒炒 干干葵花籽主要失去的葵花籽主要失去的 是什么形式的水？是什么形式的水？ 自由水自由水 结合水结合水 升高温度 降低温度 第12页/共38页 （3）比较新鲜种子和干种子谁的新陈比较新鲜种子和干种子谁的新陈 代谢相对旺盛？代谢相对旺盛？ （4 4）同体积的水和同体积水的果汁放）同体积的水和同体积水的果汁放 入冰箱中谁最先结冰？入冰箱中谁最先结冰？ （5 5）根据问题（）根据问题（4 4），自由水多还是），自由水多还是 结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能 力强？力强？ 结合水含量越高的生物结合水含量越高的生物 体，抗性相对

5、较强体，抗性相对较强 第13页/共38页 自由水自由水/结合水的比例结合水的比例增加增加时：时： 细胞代谢细胞代谢活跃活跃，生长，生长 迅速迅速 自由水自由水/结合水的比例结合水的比例下降下降时：时： 代谢强度下降，代谢强度下降，抗逆抗逆 性增强性增强 第14页/共38页 广告一：健康体魄，来源于广告一：健康体魄，来源于“碘碘碘碘” 滴滴！滴滴！ 广告二：高钙片，一片顶两片！广告二：高钙片，一片顶两片！ 广告三：补铁、补血，效果好！朴广告三：补铁、补血，效果好！朴 雪口服液！雪口服液！ 上面的广告中提到了哪些无机盐？上面的广告中提到了哪些无机盐？ 第15页/共38页 1.1.无机盐在细胞中的存

6、在形式：无机盐在细胞中的存在形式： 离子形式离子形式 阳离子阳离子：NaNa+ +、K K+ +、 CaCa2+ 2+、 、MgMg2+ 2+、 、 Fe Fe2+ 2+、 、FeFe3+ 3+等。 等。 阴离子阴离子：ClCl- -、SOSO4 42- 2-、 、POPO4 43- 3-、 、 HCO HCO3 3- -等。等。 二二. .细胞中的无机盐：细胞中的无机盐： 2.2.含量：很少，仅占含量：很少，仅占1 11.51.5 第16页/共38页 1 1、为什么缺铁会导致贫血？、为什么缺铁会导致贫血？ 2 2、植物缺镁会影响光合作用，为什么？、植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 血红血红

7、蛋白蛋白 1. 细胞中许多有机物的重要组成成分细胞中许多有机物的重要组成成分 第17页/共38页 人若在高温条件下工作，大量排汗，人若在高温条件下工作，大量排汗， 该怎样做？该怎样做？ A.A.饮盐开水饮盐开水 B.B.饮碳酸型饮料饮碳酸型饮料 C.C.饮蛋白型饮料饮蛋白型饮料 D.D.饮纯净水饮纯净水 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 第18页/共38页 3. 维持细胞和生物体的酸碱平衡维持细胞和生物体的酸碱平衡 无机离子如无机离子如HPO42-/HPO4-和和 H2CO3/HCO3-等组成重要的等组成重要的 缓冲体系来调节并维持缓冲体系来调节并维持pH平平 衡。衡

8、。 第19页/共38页 1.1.构成细胞中主要化合物的基础是构成细胞中主要化合物的基础是 _等化学元素等化学元素 2. 2. 生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸） 以以_为基本骨架，它们是构成细胞的基为基本骨架，它们是构成细胞的基 本框架，其中本框架，其中_是主要的能源物质，是主要的能源物质， _是主要储能物质，是主要储能物质，_是生命活是生命活 动的主要承担者，动的主要承担者，_作为遗传物质作为遗传物质 C、H、O、N 碳链碳链 糖类糖类 脂肪脂肪蛋白质蛋白质 核酸核酸 这些化合物必须有机地组织起来，这些化合物必须有机地组织起来， 构成细胞这种最基本的

9、结构形式，构成细胞这种最基本的结构形式， 才能表现生命现象！才能表现生命现象！ 三三. . 组成细胞的元素和物质组成细胞的元素和物质 第20页/共38页 知识回顾知识回顾 一.一.细胞中的水细胞中的水 1. 存在形式存在形式 2. 作用作用 二.二.细胞中的无机盐细胞中的无机盐 1. 存在形式存在形式 2. 作用作用 三三. 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物 第21页/共38页 拔高训练拔高训练 表一：表一： 几种不同生物体水的含量几种不同生物体水的含量 生物生物水母水母鱼类鱼类蛙蛙哺乳动物哺乳动物藻类藻类高等植物高等植物 水含量水含量% % 979780-8580-857878656

10、5909060-8060-80 表二：表二： 人体中几种不同器官或组织中水的含量人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官组织器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液 所占比例所占比例% % 10102222767679798383 从表中的数据分析，试判断下列说法的正误：从表中的数据分析，试判断下列说法的正误： （1）构成生物体的成分中水的含量最多（）构成生物体的成分中水的含量最多（ ） （2）生物体的含水量与生物的生活环境密切相关（）生物体的含水量与生物的生活环境密切相关（ ） （3）代谢旺盛的组织器官含水量较高（）代谢旺盛的组织器官含水量较高（ ） （4）组织器官的形态结构差异

11、与水的存在形式无关（）组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关（ ） 第22页/共38页 思考与讨论：思考与讨论： 收割的小麦种子晒干后重量会减轻，若收割的小麦种子晒干后重量会减轻，若 将晒得很干的种子盛在试管内，放在酒精灯将晒得很干的种子盛在试管内，放在酒精灯 上加热，在试管壁上仍然有水珠的出现以上加热，在试管壁上仍然有水珠的出现以 上事实说明了哪些问题？上事实说明了哪些问题？ . 水的两种存在形式水的两种存在形式 晒干后失去的水，以游离的晒干后失去的水，以游离的 形式存在，能自由流动形式存在，能自由流动 自由水自由水 结合水结合水 烤干后失去的水，与细胞内烤干后失去的水，与细胞内 的其它物

12、质相结合的其它物质相结合 第23页/共38页 2. 水的功能水的功能 自由水：自由水： 细胞内的良好溶剂，还参与化学细胞内的良好溶剂，还参与化学 反应、运输反应、运输 结合水：结合水： 细胞结构的重要组成成分细胞结构的重要组成成分 问题探讨：问题探讨： 1.晒干后用来储藏的种子不会发芽，但浸水晒干后用来储藏的种子不会发芽，但浸水 后又会萌发，这与细胞中那种物质有关？后又会萌发，这与细胞中那种物质有关？ 2.烘干后的种子浸水后还能萌发吗？其原因烘干后的种子浸水后还能萌发吗？其原因 是？是？ 自由水自由水 不能，失去了结合水，破坏了细胞的结构不能，失去了结合水，破坏了细胞的结构 各种生物体的一切生

13、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 第24页/共38页 通常情况下细胞中自由水的含量比结合水多通常情况下细胞中自由水的含量比结合水多 自由水自由水/结合水的比例增加时：结合水的比例增加时： 细胞代谢活跃，生长迅速细胞代谢活跃，生长迅速 自由水自由水/结合水的比例下降时：结合水的比例下降时： 代谢强度下降，抗逆性增强代谢强度下降，抗逆性增强 自由水为细胞提供了代谢环境，有利于新陈自由水为细胞提供了代谢环境，有利于新陈 代谢的进行。代谢的进行。 请根据请根据“问题探讨问题探讨1” 说明自由水与结合水的比值说明自由水与结合水的比值 与生命活动的什么关系？与生命活动的什么关系？ 第25

14、页/共38页 二、二、 细胞中的无细胞中的无 机机 盐盐 （占细胞鲜重的（占细胞鲜重的1%-1.5%) 例钙的存在例钙的存在 .存在形式：大部分以离子的形式存在，少量的存在形式：大部分以离子的形式存在，少量的 与其它化合物结合与其它化合物结合 .生理功能生理功能 （）细胞和生物体的重要组成成分（）细胞和生物体的重要组成成分 （）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 （）维持细胞的酸碱平衡（）维持细胞的酸碱平衡 （）维持细胞的渗透压（）维持细胞的渗透压 第26页/共38页 思考与讨论（教材页）思考与讨论（教材页） 铁和镁分别是血红蛋白和叶绿素分子铁和镁分别是血红蛋白和叶绿素分

15、子 的组成成分的组成成分 上述事实说明了什么问题？上述事实说明了什么问题？ 无机盐是细胞和生物体的重要组成成无机盐是细胞和生物体的重要组成成 分分 第27页/共38页 分析以下事实说明了什么问题：分析以下事实说明了什么问题： 当血钙浓度过低时会出现肌肉抽搐（抽当血钙浓度过低时会出现肌肉抽搐（抽 筋）筋） 植物吸收的植物吸收的 - -必须转变成氨以后才必须转变成氨以后才 能用来合成蛋白质，这一过程必须有能用来合成蛋白质，这一过程必须有n n+ + 的 的 参与，若植物缺参与，若植物缺n n+ + ，就不能利用硝酸 ，就不能利用硝酸 盐盐 第28页/共38页 旁栏思考旁栏思考 . . 不同细胞内的

16、化合物都是由无机物和有机物组不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组 成的，其种类有一定差别。例如，淀粉只存在于成的，其种类有一定差别。例如，淀粉只存在于 植物细胞中，糖原只存在于动物细胞中。不同细植物细胞中，糖原只存在于动物细胞中。不同细 胞中各种化合物的含量也有一定差别。例如，肌胞中各种化合物的含量也有一定差别。例如，肌 细胞中含蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。细胞中含蛋白质较多，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但是，各种细胞中的化合物组成及含量又有许 多共性。例如，所含的有机物都是糖类、脂质、多共性。例如，所含的有机物都是糖类、脂质、 蛋白质和核酸，无机

17、物中都有无机盐和水；各种蛋白质和核酸，无机物中都有无机盐和水；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。这体现了生命世界在物质组成上的统一性。内。这体现了生命世界在物质组成上的统一性。 第29页/共38页 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

18、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。 第30页/共38页 元素组成元素组成种类种类基本单位基本单位功能功能 水水 无机盐无机盐 糖类糖类 脂质脂质 蛋白质蛋白质 核酸核酸 组成细胞化合物的比较组成细胞化合物的比较 单糖单糖 氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 第31页/共38页 组成元素组成元素 水水 无机盐无机盐 糖类糖类 脂质脂质 蛋白质蛋白质 核酸核酸 、 、 、有的还有和、有的还有和 、有的还有和、有的还有和 、和、和 第32页/共38页 种类种类 水水 无机盐无机盐 糖类糖类 脂质脂质 蛋白质蛋白质 核酸核酸 自由水

19、、结合水自由水、结合水 多以离子形式存在多以离子形式存在 单糖、二糖、多糖单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇脂肪、磷脂、固醇 结构蛋白、功能蛋白结构蛋白、功能蛋白 DNADNA、RNARNA 第33页/共38页 组成细胞各种化合物的功能组成细胞各种化合物的功能 水水 自由水：良好溶剂、参与反应、运输自由水：良好溶剂、参与反应、运输 结合水：细胞结构的重要组成成分结合水：细胞结构的重要组成成分 无机盐：无机盐：细胞和生物体的重要组成成分细胞和生物体的重要组成成分 维持维持 细胞和生物体的生命活动细胞和生物体的生命活动 维持细胞的维持细胞的 酸碱平衡酸碱平衡 维持细胞的渗透压维持细胞的渗透压 脂质

20、脂质 脂肪：储能、保温、缓冲脂肪：储能、保温、缓冲 磷脂：膜结构的重要组成成分磷脂：膜结构的重要组成成分 固醇：固醇： 蛋白质：生命活动的主要承担者蛋白质：生命活动的主要承担者 核酸：核酸：携带遗传信息，与遗传变异和蛋白质的合成有关携带遗传信息，与遗传变异和蛋白质的合成有关 第34页/共38页 固醇固醇 胆固醇胆固醇 性激素性激素 维生素维生素D 膜结构的重要成分，并膜结构的重要成分，并 参与血液中脂质的运输参与血液中脂质的运输 促进人和动物生殖器官的促进人和动物生殖器官的 发育和生殖细胞的形成发育和生殖细胞的形成 促进肠道对钙磷的吸收促进肠道对钙磷的吸收 第35页/共38页 课 堂 练 习

21、1.下列叙述中最符合自由水生理功能的是（）下列叙述中最符合自由水生理功能的是（） .作为溶剂，只能使无机盐成为离子状态作为溶剂，只能使无机盐成为离子状态 .与细胞内的其它物质结合与细胞内的其它物质结合 .溶解、运输营养物质和代谢废物溶解、运输营养物质和代谢废物 .细胞结构的重要组成成分细胞结构的重要组成成分 .一头牛突然得病，并全身抽搐，兽医除必须对一头牛突然得病，并全身抽搐，兽医除必须对 症下药外，还需注射一定量的（）症下药外，还需注射一定量的（） .生理盐水生理盐水 .葡萄糖液葡萄糖液 .葡萄糖酸钙葡萄糖酸钙 .淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖 第36页/共38页 3.体液中体液中C2+含量太低时，神

22、经肌肉的兴奋性升高含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高 而出现抽搐，这一事实说明而出现抽搐，这一事实说明C2+的生理功能之一是的生理功能之一是 （ ） A.构成细胞结构的成分之一构成细胞结构的成分之一 B.维持细胞的正常形态维持细胞的正常形态 C.维持细胞的正常生理功能维持细胞的正常生理功能 D.调节渗透压和酸碱平衡调节渗透压和酸碱平衡 第37页/共38页 4.解释下列现象或事实：解释下列现象或事实： （1）刚收割的新鲜的小麦在阳光下晒干，重量）刚收割的新鲜的小麦在阳光下晒干，重量 减轻，这个过程损失的主要是减轻，这个过程损失的主要是_水，这部分水水，这部分水 在细胞内的主要作是在细胞内的主要作是

23、_ _ ；代谢旺盛的细胞内；代谢旺盛的细胞内_水的含量较高水的含量较高 （2）当细胞缺少钾、钙、钠时，细胞膜的通透）当细胞缺少钾、钙、钠时，细胞膜的通透 性会发生改变，此现象说明了性会发生改变，此现象说明了_ _ （3）红细胞内铁含量降低时，其血红蛋白减少，）红细胞内铁含量降低时，其血红蛋白减少， 红细胞的输氧功能减弱，这个事实说明了红细胞的输氧功能减弱，这个事实说明了_ _ 自由自由 细胞内的良好溶剂，溶解运输细胞内的良好溶剂，溶解运输 各种物质各种物质自由自由 无机盐离子对维持生无机盐离子对维持生 物体的正常生命活动有重要作用物体的正常生命活动有重要作用 有些无机有些无机 盐是细胞内某些复杂化合物的重要成分盐是细胞内某些复杂化合物的重要成分 第38页/共38页 第3页/共38页 血液与心肌的比较血液与心肌的比较 形态形态 含水量含水量% % 血液血液 8383 心肌心肌7979 两者含水量这么接近，而两者含水量这么接近，而血液是流动的，心肌血液是流动的，心肌 是坚实的是坚