細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)1.分析不同生物體含水量的差異及同種生物不同器官的含水量的差異，說明細(xì)胞中水的存在形式2.舉例說明自由水和結(jié)合水各自的作用及其相互關(guān)系3.說明細(xì)胞中無機(jī)鹽的存在形式及功能水的含量1水在細(xì)胞中的存在形式2水的生理作用3自由水和結(jié)合水的關(guān)系4水的含量水母97%藻類90%魚類80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳動(dòng)物65%不同生物種類，含水量不同幼兒75%同種生物，不同的生長發(fā)育時(shí)期含水量不同水的含量老人50%水的含量人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%1022767983同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同水在細(xì)胞中的存在形式水在細(xì)胞中以兩種形式存在（1）絕大部分的水呈游離狀態(tài)，可以自由流動(dòng)，叫作自由水（2）一部分水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合，叫作結(jié)合水自由水結(jié)合水特點(diǎn)：易蒸發(fā)、不受束縛、可流動(dòng)特點(diǎn)：不易散失、含量較穩(wěn)定、失去流動(dòng)性和溶解性水的生理作用細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑參與生物化學(xué)反應(yīng)為細(xì)胞提供液體環(huán)境運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物自由水的作用水的生理作用

水為什么能成為細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑呢？它又為什么具有支持生命的獨(dú)特性質(zhì)呢？水分子之間靠氫鍵結(jié)合示意圖水是一個(gè)極性分子，使得水成為了良好溶劑水分子之間存在氫鍵，使水在常溫下為液態(tài)，并有較高的比熱容氫鍵易被破壞，也易形成，這樣水中的氫鍵不斷地?cái)嗔?，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體的狀態(tài)這是由它的分子結(jié)構(gòu)所決定的①水是極性分子②分子間具有氫鍵③氫鍵不穩(wěn)定良好的溶劑具有高比熱容具有流動(dòng)性參與生物化學(xué)反應(yīng)溫度緩沖劑運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，為細(xì)胞提供液體環(huán)境水的生理作用結(jié)合水的作用水的生理作用是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水的存在形式主要是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，這樣水就失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分自由水和結(jié)合水的關(guān)系結(jié)合水自由水溫度升高、生命活動(dòng)增強(qiáng)溫度降低、衰老、環(huán)境惡化（旱、寒）細(xì)胞中自由水所占比例越大，細(xì)胞代謝就越旺盛，抗逆性越弱；而結(jié)合水越多，細(xì)胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就，越強(qiáng)抗逆性越強(qiáng)。無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式1無機(jī)鹽的生理作用2當(dāng)你點(diǎn)燃一粒小麥種子，待它燒盡時(shí)可見到一些灰白色的灰燼，這些灰燼就是小麥種子里的無機(jī)鹽。人和動(dòng)物體內(nèi)也含有無機(jī)鹽。無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式無機(jī)鹽在細(xì)胞中大多數(shù)的存在形式：離子形式含量：很少，僅占1％－1.5％陽離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陰離子Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等無機(jī)鹽的生理作用葉綠素分子1.如圖是葉綠素分子和血紅素分子的結(jié)構(gòu)示意圖。植物缺Mg會(huì)影響光合作用，為什么？光合作用的正常進(jìn)行不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子結(jié)構(gòu)中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是葉綠素的組成元素之一，因此，它對(duì)于光合作用具有重要意義。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙，進(jìn)而影響光合作用。血紅素分子無機(jī)鹽的生理作用2.有一種貧血癥叫缺鐵性貧血，為什么缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血？人體內(nèi)血紅蛋白和紅細(xì)胞的減少都可以導(dǎo)致貧血。血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)不能缺少的一種元素就是Fe。缺Fe會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白的合成障礙，從而引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血癥。無機(jī)鹽的生理作用3.植物缺P常表現(xiàn)為生長發(fā)育不正常，這說明什么？分析為什么植物體缺P會(huì)影響其生長發(fā)育。說明了P對(duì)于植物正常的生長發(fā)育是必不可少的。P作為植物生長發(fā)育所必需的大量元素之一，P是許多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要組成成分，也在光合作用和呼吸作用等與能量代謝有關(guān)的反應(yīng)中扮演重要角色。當(dāng)P供應(yīng)不足時(shí)，核酸的合成會(huì)受到影響，并會(huì)波及蛋白質(zhì)的合成，還會(huì)影響體內(nèi)糖類的代謝。1.構(gòu)成細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的組成成分無機(jī)鹽的生理作用種類作用缺乏時(shí)引起的癥狀Fe構(gòu)成血紅素的元素缺鐵性貧血癥Mg構(gòu)成葉綠素的元素植物葉綠素合成受阻，影響光合作用Zn很多酶的組成成分生長發(fā)育不良，生殖腺功能受影響Ca骨骼、牙齒的重要組成成分骨骼畸形；抽搐等I甲狀腺激素的重要組成成分甲狀腺腫大；呆小癥B促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長油菜缺B時(shí)，“花而不實(shí)”Na維持神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性等神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，肌肉酸痛、無力等2.維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)（1）哺乳動(dòng)物的血液中必須含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀（2）人體內(nèi)Na+缺乏會(huì)引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力等。因此，當(dāng)大量出汗排出過多的無機(jī)鹽后，應(yīng)多喝淡鹽水。（3）生物體內(nèi)的某些無機(jī)鹽離子，必須保持一定的量，這對(duì)維持細(xì)胞的酸堿平衡也非常重要。無機(jī)鹽的生理作用3.維持細(xì)胞的滲透壓平衡（正常形態(tài)）無機(jī)鹽的生理作用生理鹽水：0.9%NaCl溶液4.維持細(xì)胞的酸堿平衡無機(jī)鹽的生理作用劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)：H+H2O+CO2由肺排出蔬果中的堿：OH-+H2CO3+NaHCO3過多HCO3-由腎臟排出Na++H2CO3H2O+HCO3-

常見緩沖對(duì):H2CO3/HCO3-、HPO42-/H2PO4-細(xì)胞中的無機(jī)物細(xì)胞中的水細(xì)胞中的無機(jī)鹽課堂小結(jié)水的生理作用水的存在形式水的含量結(jié)合水自由水無機(jī)鹽的生理作用無機(jī)鹽的存在形式課堂小測1.豌豆的種子有圓粒和皺粒。圓粒種子含淀粉多，成熟時(shí)能有效地保留水分。而皺粒種子含蔗糖多，在成熟時(shí)由于失水而皺縮。上述圓粒種子保留的水分和皺粒種子失去的水分(

)A.前者主要是結(jié)合水，后者是自由水B.兩者主要都是結(jié)合水C.前者主要是自由水，后者是結(jié)合水D.兩者主要都是自由水答案：A解析：因?yàn)榻Y(jié)合水是水在生物體和細(xì)胞內(nèi)的存在狀態(tài)之一，是吸附和結(jié)合在有機(jī)固體物質(zhì)上的水，也就是說結(jié)合水主要是和種子中的淀粉結(jié)合在一起，因此圓粒中的水是結(jié)合水；自由水不被植物細(xì)胞內(nèi)膠體顆?；虼蠓肿铀?，能自由移動(dòng)，并起溶劑作用。皺粒種子中淀粉含量少，蔗糖含量高，也就是說自由水不能與淀粉（蛋白質(zhì)）結(jié)合，它主要與蔗糖溶解在一起，因此皺粒種子失去的水分為自由水，綜上可知，圓粒種子保留的水分主要是結(jié)合水，皺粒種子失去的水分主要是自由水，A正確。2.我國自古就有“冬吃蘿卜夏吃姜,不找醫(yī)生開藥方”,蘿卜的根部膳食纖維含量高;蘿卜的葉片不僅含鈣量高,還富含成骨必需的維生素K。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.蘿卜在被曬成蘿卜干的過程中失去的水主要是自由水B.膳食纖維難以被人體消化吸收,但能促進(jìn)胃腸的蠕動(dòng)和排空C.根與葉是植物體實(shí)現(xiàn)水分平衡的兩個(gè)重要器官D.鈣是人體必需的微量元素,參與構(gòu)成骨骼和牙齒答案：D解析：蘿卜在被曬成蘿卜干的過程中失去的水主要是自由水,A正確;膳食纖維能促進(jìn)胃腸的蠕動(dòng)和排空,但難以被人體消化吸收,B正確;根能吸收水分,葉能散失水分,根與葉是植物體實(shí)現(xiàn)水分平衡的兩個(gè)重要器官,C正確;鈣是人體必需的大量元素,參與構(gòu)成骨骼和牙齒,D錯(cuò)誤。3.“有收無收在于水，收多收少在于肥?！蹦成锱d趣小組以玉米幼苗為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn)。下列敘述正確的是(

)A.步驟一損失的水在細(xì)胞中以原子形式存在，是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑B.步驟二損失的水與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分C.步驟三損失的主要是無機(jī)鹽，它們?cè)诩?xì)胞中主要以離子形式存在D.干旱環(huán)境中生長的玉米,其細(xì)胞中結(jié)合水與自由水的比值相對(duì)較低答案：B解析：相對(duì)于正常環(huán)境中生長的玉米,干旱環(huán)境中生長的玉米細(xì)胞中自由水含量較低,故其細(xì)胞中結(jié)合水與自由水的比值相對(duì)較高,D錯(cuò)誤。4.鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發(fā)揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞中有以無機(jī)離子形式存在的鈣B.人體內(nèi)Ca2+可自由通過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層C.適當(dāng)補(bǔ)充維生素D可以促進(jìn)腸道對(duì)鈣的吸收D.人體血液中鈣離子濃度過低易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象答案：B解析：A、細(xì)胞中有以無機(jī)離子形式存在的鈣