2.2 细胞中的无机物

第2节细胞中的无机物第二章组成细胞的分子生命离不开水1.含量：水是细胞中含量最多的化合物①生物种类：水生生物>陆生生物水母97%藻类90%鱼类80—85%蛙78%高等植物60~80%哺乳动物65%一、细胞中的水1.含量：水是所有细胞中含量最多的化合物②生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分

1.含量：水是所有细胞中含量最多的化合物③组织器官种类与代谢程度：血液>骨骼>牙齿牙齿骨骼骨骼肌心脏血液10%22%76%79%83%心脏和血液的含水量很接近，为何呈现的状态不同？存在形式2.水在细胞中的存在形式自由水特点：易蒸发、不受束缚、可流动游离的形式存在结合水特点：不易散失、含量稳定、失去流动性和溶解性与其他化合物相结合

血液与心肌的比较

形态含水量%血液液态83

心肌坚韧的固态79（1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么两者含水量这么接近？血液中水主要以自由水的形式存在，心肌细胞中水主要以结合水的形式存在（2）血液凝固时，自由水与结合水是怎么转变的？思考与讨论自由水转化为结合水（3）刚收获的小麦种子经晒干后，质量会减轻，在这一过程中主要减少的是什么物质？是什么形式？

（4）如果将已经晒干的小麦种子加热是否会有水产生？是什么形式？这一过程中主要减少的是水,是自由水形式有水产生,是结合水思考与讨论干燥的种子与萌发的种子相比，新陈代谢速率______________高,自由水/结合水的比值____________大。萌发的种子萌发的种子两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率自由水/结合水比值高，代谢快。自由水/结合水比值低，代谢慢。3.水与代谢、抗性的关系：3.水与代谢、抗性的关系：结合水：含量越高，抗性（抗寒、抗旱、抗盐等）越强白菜松针沙漠植物热带植物2、血液可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞；同时又把细胞代谢产生的废物运送到排泄器官或直接运输到体外。这反映自由水有何功能?运输营养物质和废物3、物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用，这说明自由水具有什么功能?自由水是细胞内的良好溶剂4、水是光合作用的原料，还有呼吸作用以及许多有机物的合成和分解都需要水的参与。这说明了自由水有何功能呢?大多数的生化反应需要有水的参与1、烘干的小麦种子浸泡后不能萌发。为什么失去结合水的细胞失去活性？结合水是组成细胞和生物体的组成成分4.水的功能5.水的结构与性质（1）极性分子，良好的溶剂水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性（2）形成氢键，具有流动性（3）高比热容有利于细胞保持温度相对稳定，维持生命系统的稳定性。一些物质的比热容单位:J/（kg·℃）物质比热容物质比热容水4.2×103铝0.88×103酒精2.4×103干泥土0.84×103煤油、冰2.1×103铁、钢0.46×103蓖麻油1.8×103铜0.39×103砂石0.92×103水银0.14×103吸收相同的热，水升高的温度更小放出相同的热，水降低的温度更小良好缓冲温度作用总结：自由水：结合水：概念:在细胞中呈游离状态，可以自由流动；含量:多，占细胞水分的95.5%功能:①细胞内良好的溶剂（水是极性分子）。②参与细胞内的生化反应。③为细胞提供液体环境（水分子之间容易形成氢键）④运输营养物质和代谢废物概念:与细胞内亲水性物质结合，不能流动的水含量:少，占细胞水分的4.5%功能：细胞结构的重要组成成分转化一、细胞中的水运动员饮料的化学成分表成分质量浓度（g·L-1）蔗糖30其他糖类10柠檬酸10柠檬香精0.8氯化钠1.0氯化钾0.1磷酸二氢钠0.1磷酸二氢钾0.1碳酸氢钠0.1问题探讨1.喝运动饮料主要给身体补充水。水在细胞中起什么作用？2.表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论一些问题。1.含量：很少，仅占细胞鲜重的1%~1.5%。2.存在形式：绝大部分以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。(1)阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。(2)阴离子：Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。二、细胞中无机盐3.功能：(1)组成细胞内的某些化合物。Mg2+是组成叶绿素的成分3.功能：(1)组成细胞内的某些化合物。Fe2+是组成血红素的成分等3.功能：(2)维持细胞和生物体的生命活动。3.功能：(3)维持细胞的渗透压、酸碱平衡。Na+、Cl－主要维持细胞外液的渗透压，K+主要维持细胞内液的渗透压。3.功能：(3)维持细胞的渗透压、酸碱平衡。缓冲物质（HCO3–、HPO42–）调节机体酸碱平衡。无机盐功能每日需要量缺乏引起的疾病过量引起的疾病Fe是血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分。10～20mg

缺铁性贫血

色素性肝变硬；铁质沉著病

Ca促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经肌肉的敏感性等。

0.4～1.5g骨骼畸形；抽搐

白內障；胆结石；粥样硬化Zn是若干跟消化有关的酶的结构中心。10～15mg

侏儒症；生殖腺功能受影响

金属烟雾发烧症

Na体液的主要组成成分，调节体液滲透压。

1.6～5g

Addison病等K使生长正常，保持肌肉功能正常，维持离子浓度平衡、调节体液滲透压。

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

Mg参与构成叶绿素，与酶的活性有关，保持肌肉功能正常。

0.2～0.4g惊厥

麻木症Cu促进正常生长。1～3mg贫血症；卷毛综合征等

Wilson氏肝脏豆核病

Mn正常生长所需。2.5～5mg骨骼畸形运动失调P构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，