细胞中的水和无机盐

细胞中的水和无机盐第一页，共二十一页，编辑于2023年，星期一20多无机自然界C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Cu、Zn、B、Mo一、组成细胞的元素：细胞中常见的化学元素有

种，是生物体从

中获取的。1．元素的分类：（1）按元素在生物体内的含量可分为：①大量元素，如：

等。②微量元素，如

等。第二页，共二十一页，编辑于2023年，星期一（2）按元素在生物体内的作用可分为：①最基本的元素是

。②主要元素，如

。CC、H、O、N、P、S（1）占细胞鲜重最多的元素是

。（2）占细胞干重最多的元素是

。（3）细胞中含量最多的四种元素是

。2．元素的含量特点：OCC、H、O、N3．元素的存在形式：大多以

的形式存在。化合物第三页，共二十一页，编辑于2023年，星期一组成细胞的化合物分为无机化合物和

，前者中

的含量是最多的，后者中含量最多的是

。有机化合物水蛋白质二、组成细胞的化合物：第四页，共二十一页，编辑于2023年，星期一主要元素：指含量占原生质总量97%以上的元素。【知识拓展】1．组成生物体的化学元素的种类及含量：组成生物体的化学元素常见的主要有20多种。其组成、分类及含量如下图所示：大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。微量元素：指生物体生活所必需的，含量虽少但作用非常重要的元素。第五页，共二十一页，编辑于2023年，星期一（1）组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同（统一性）；但不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大（差异性）。（2）元素分类是根据其在生物体内的含量，而不是其生理作用。因此对于细胞内的各种元素，不能以其含量的多少来衡量其重要或不重要。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅助因子，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行；Zn还有助于人体细胞的分裂，促使生长发育（如大脑发育和性成熟等）。第六页，共二十一页，编辑于2023年，星期一（3）碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”。（4）生物体鲜重中含量最多的元素为O，干重最多的元素为C。植物因糖类较多，蛋白质相对较少，故干重中O元素较多，而动物相反，干重中N比例较高，且Ca、P等元素因骨骼、牙齿中大量积累而含量较多。第七页，共二十一页，编辑于2023年，星期一（5）糖类、脂肪和蛋白质的组成元素都有C、H、O，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O，蛋白质中还含有N，故其代谢产物中还含有尿素。（6）脂肪分子中氧的含量远少于糖类，而碳和氢的含量则比糖类多，因此等质量的脂肪彻底氧化时所消耗的氧气比糖类多，释放的能量也多于糖类，约为糖类或蛋白质的二倍。（7）由于蛋白质中通常含有S，而DNA中含P，因此在实验方法上可分别用放射性同位素35S和32P示踪以证明DNA是遗传物质。第八页，共二十一页，编辑于2023年，星期一组成生物体的各种化学元素，在生物体内主要以无机盐离子或化合态形式存在。2．化学元素的存在形式及功能：（1）化学元素的存在形式（2）生物体内化学元素的功能①组成多种多样的化合物，这些化合物和化学元素是生物体生命活动的物质基础。②化学元素能够影响生物体的生命活动。第九页，共二十一页，编辑于2023年，星期一S是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分，因此也是蛋白质的特征元素。Ca在原生质中一般以磷酸盐和碳酸盐的形式存在，对保持原生质胶体的稳定性和调节膜的通透性是不可缺少的。动物血液和组织液中的钙离子，对血液的凝固和肌肉的收缩有调节作用。缺钙，老年人患骨质疏松症，成年人患骨质软化病，儿童患佝偻病；血钙含量低，易导致肌肉抽搐；血钙高导致肌无力。第十页，共二十一页，编辑于2023年，星期一Mg是叶绿素的组成成分，是一切绿色植物光合作用不可缺少的。Fe是细胞色素（线粒体内一种与有氧呼吸有关的蛋白质）、血红蛋白和许多含铁酶类的成分，与氧气的运输以及许多物质代谢有关。植物缺铁，叶绿素形成受阻，易产生黄化苗。微量元素B（硼）能促进花粉的萌发和花粉管的伸长；I是合成甲状腺激素的成分。第十一页，共二十一页，编辑于2023年，星期一C【典例精析】【例1】下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是（）A．组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最高B．人、动物与植物所含的化学元素种类差异很大C．组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到D．不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似第十二页，共二十一页，编辑于2023年，星期一（1）水的含量：考点一组成生物体的无机物——水和无机盐【基础知识整合】1．细胞中的水：在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为80%～90%。①不同的生物体内水的含量差别很大。②同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期＞成年时期；幼嫩部分＞老熟部分。③同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。第十三页，共二十一页，编辑于2023年，星期一结合水自由水（2）存在形式：

和

。第十四页，共二十一页，编辑于2023年，星期一①一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。水的含量与代谢的关系：②当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分——获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。③当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。第十五页，共二十一页，编辑于2023年，星期一（3）功能：①是细胞结构的重要组成成分；②是细胞内的良好溶剂，运送营养和废物；③参与许多生物化学反应；④为细胞提供液体环境。第十六页，共二十一页，编辑于2023年，星期一（1）存在形式：2．细胞中的无机盐：绝大多数以离子形式存在，少部分是细胞内复杂化合物的组成成分。第十七页，共二十一页，编辑于2023年，星期一①是细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分，如Mg2＋是叶绿素分子必需的成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；PO43－是生物膜的主要成分磷脂的组成成分，也是ATP、NADPH的主要组成成分。（2）生理功能：②参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果血液中钙盐的含量过低就会出现肌肉抽搐。第十八页，共二十一页，编辑于2023年，星期一③维持生物体内的平衡：体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能，是生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。a．渗透压的平衡：Na＋、Cl－对细胞外液渗透压调节起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压平衡起决定作用。b．酸碱平衡（即pH平衡）：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响细胞内发生的一切反应，其平衡的维持就依赖于某些无机盐离子的调节，如人血浆中HCO3－、HPO42－等的调节。第十九页，共二十一页，编辑于2023年，星期一【典例精析】【例2】下面关于生物体内水、自由水、结合水的联系以及与生物新陈代谢、抗性的关系，有关叙述正确的是（）A．细胞中自由水只存在于细胞液中，相对含量越大，生物新陈代谢越旺盛B．自由水和结合水在不同时期作用相同C．种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命D．越冬作物减少灌溉，便于结合水与细胞中某些物质结合在一起存在C第二十页，共二十一页，编辑于2023年，