細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物01問(wèn)題探討左側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請(qǐng)回憶初中所學(xué)知識(shí)，結(jié)合此表討論以下問(wèn)題。討論：喝飲料主要是給身體補(bǔ)充水。水在細(xì)胞中起什么作用？成分質(zhì)量濃度/g·L-1蔗糖30其他糖類(lèi)10檸檬酸10檸檬香精0.8氯化鈉1.0氯化鉀0.1磷酸二氫鉀0.1磷酸二氫鈉0.1碳酸氫鈉0.1運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表水在細(xì)胞中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①

水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分；②

水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；③

參與細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)；④

運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等。01問(wèn)題探討左側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請(qǐng)回憶初中所學(xué)知識(shí)，結(jié)合此表討論以下問(wèn)題。討論：表中哪些成分屬于無(wú)機(jī)鹽？為什么要在運(yùn)動(dòng)員喝的飲料中添加無(wú)機(jī)鹽？無(wú)機(jī)鹽在下?lián)艿纳钪衅鹗裁醋饔茫勘碇械穆然c、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉等都屬于無(wú)機(jī)鹽，它們?cè)陲嬃现幸噪x子的形式存在。運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)會(huì)中會(huì)大量出汗，出汗時(shí)人體會(huì)排出大量無(wú)機(jī)鹽，所以要給他們補(bǔ)充無(wú)機(jī)鹽。無(wú)機(jī)鹽可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動(dòng)，也是許多有機(jī)物的重要組成成分。02細(xì)胞中的水1.水在細(xì)胞及生物體中的含量水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分。也是活細(xì)胞中含量最多的化合物。96%90%80~85%78%60~80%65%①生物體的含水量隨著生物種類(lèi)的不同而有所差別，一般為60%~95%。水生生物含水量_____陸生生物含水量>021.水在細(xì)胞及生物體中的含量②生物體的不同器官，組織的含水量不同。血液：83%心?。?9%骨骼：22%牙齒：10%細(xì)胞中的水021.水在細(xì)胞及生物體中的含量③生物體在不同的生長(zhǎng)發(fā)育期，含水量也不同。動(dòng)物：幼年_____老年>植物：幼嫩_____老熟>細(xì)胞中的水022.水的功能01細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)也都需要水的參與多細(xì)胞生物體中的絕大多數(shù)細(xì)胞，必須浸潤(rùn)在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物020304細(xì)胞中的水02水為什么能稱(chēng)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？由它的分子結(jié)構(gòu)所決定的！細(xì)胞中的水023.水的結(jié)構(gòu)特性①極性水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，氫原子以共用電子對(duì)與氧原子結(jié)合。由于氧原子具有比氫更強(qiáng)的吸引共用電子的能力，使氧的一端稍帶負(fù)電荷，氫的一端稍帶正電荷?！?+水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對(duì)稱(chēng)分布，使得水分子成為一個(gè)極性分子。帶有正電荷或負(fù)電荷的分子（或離子）都容易與水集合。因此，水是良好的溶劑。細(xì)胞中的水023.水的結(jié)構(gòu)特性②易形成氫鍵由于水分子的極性，當(dāng)一個(gè)水分子的氧端（負(fù)電性區(qū)）靠近另一個(gè)水分子的氫端（正電性區(qū)）時(shí)，它們之間的靜電吸引作用就形成一種弱的引力，這種弱的引力稱(chēng)為氫鍵。氫鍵細(xì)胞中的水023.水的結(jié)構(gòu)特性②易形成氫鍵使水在常溫下能夠維持液體狀態(tài)，具有流動(dòng)性。水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對(duì)不容易發(fā)生改變，水的這種特性，對(duì)于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。δ-δ+氫鍵HHOδ-δ-δ-δ+δ+δ+細(xì)胞中的水024.水的存在形式水在細(xì)胞中以?xún)煞N形式存在，絕大部分的水呈游離狀態(tài)，可以自由流動(dòng)，叫作自由水；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。①自由水以游離的形式存在。含量約占95.5%，可自由流動(dòng)。細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑參與細(xì)胞的生物化學(xué)反應(yīng)為細(xì)胞的生活提供液體環(huán)境運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物細(xì)胞中的水024.水的存在形式②結(jié)合水存在形式：主要是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合。含量：大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%。特點(diǎn)：失去流動(dòng)性和溶解性。作用：細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。細(xì)胞中的水024.水的存在形式③自由水和結(jié)合水的相互關(guān)系A(chǔ).兩者的相對(duì)含量（自由水/結(jié)合水）影響生物組織的細(xì)胞代謝速率和抗逆性自由水結(jié)合水上升細(xì)胞代謝增強(qiáng)。下降細(xì)胞代謝減弱，抗逆性增強(qiáng)自由水與結(jié)合水相對(duì)含量的比值代謝強(qiáng)度抗逆性O(shè)細(xì)胞中的水024.水的存在形式③自由水和結(jié)合水的相互關(guān)系B.自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化自由水溫度升高

溫度降低

結(jié)合水細(xì)胞中的水02將種子放在陽(yáng)光下2天重量減輕自由水大量散失曬干的種子浸在有濕濾紙的培養(yǎng)皿中仍能萌發(fā)失去大部分自由水的種子仍保持其生理活性曬干的種子不能萌發(fā)自由水減少代謝減弱將種子放在試管中用酒精燈加熱試管壁上有水珠失去的主要是結(jié)合水失去結(jié)合水的種子放在有濕濾紙的培養(yǎng)皿中不萌發(fā)失去結(jié)合水的種子失去生理活性細(xì)胞中的水02①種子萌發(fā)時(shí)，吸收水分，自由水增多，代謝增強(qiáng)。②曬干的種子，自由水減少，代謝減弱，利于儲(chǔ)存。③曬干的種子，經(jīng)過(guò)加熱，失去結(jié)合水，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)被破壞，不能萌發(fā)?？偨Y(jié)：細(xì)胞中的水03細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽當(dāng)你烘干一粒小麥種子，然后點(diǎn)燃燒盡，最終會(huì)得到一些灰白色的灰燼。無(wú)機(jī)鹽031.存在形式大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子的形式存在陽(yáng)離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。陰離子：Cl—、SO42—、PO43—、HCO3—等。2.含量與水不同，無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的無(wú)機(jī)物，僅占細(xì)胞鮮重的1%~1.5%。細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽03思考·討論：無(wú)機(jī)鹽的作用觀察一種葉綠素分子和血紅蛋白分子局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。資料1：NNNNMg一種葉綠素分子（局部）NNNNFe血紅蛋白分子（局部）細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽03思考·討論：無(wú)機(jī)鹽的作用植物在缺乏N、P、K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種癥狀，因此生產(chǎn)過(guò)程中常要給植物施肥。玉米在生長(zhǎng)過(guò)程中缺乏P，植株就會(huì)特別矮小，根系發(fā)育差，葉片小且呈暗綠偏紫色。資料2：缺氮缺鉀缺鋅細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽031.植物體缺Mg會(huì)影響光合作用，為什么？討論：光合作用的正常進(jìn)行不呢缺少葉綠素，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。細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽032.有一種貧血癥叫缺鐵性貧血癥，為什么缺Fe會(huì)導(dǎo)致貧血？討論：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。缺鐵性貧血是一種常見(jiàn)的貧血。細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽033.植物體缺P(pán)常表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育不正常，這說(shuō)明什么？分析

為什么植物體缺P(pán)會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育。討論：這說(shuō)明了P對(duì)于植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的。P作為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的大量元素之一，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(lèi)的代謝。因此，缺乏P的植株會(huì)由于糖類(lèi)代謝障礙而出現(xiàn)葉片顏色異常，并且長(zhǎng)得矮小、結(jié)實(shí)率低。細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽033.作用①構(gòu)成細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的的組成成分Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，F(xiàn)e是構(gòu)成血紅素的元素。P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分。一種葉綠素分子（局部）血紅蛋白分子（局部）ATP分子細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽033.作用②參與并維持生物體的生命活動(dòng)。Na+、Ca2+：與神經(jīng)細(xì)胞的興奮性、肌肉細(xì)胞興奮及肌肉細(xì)胞的收縮有關(guān)。缺Na：神經(jīng)、肌肉細(xì)胞興奮性降低，導(dǎo)致肌肉酸痛、無(wú)力缺Ca：抽搐，Ca過(guò)多：肌無(wú)力。細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽033.作用③維持生物體內(nèi)的酸堿平衡體內(nèi)存在的HCO3-、H2PO4-。④維持細(xì)胞的滲透壓Na+和Cl-主要維持細(xì)胞外液滲透壓，而K+主要維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓。生理鹽水：0.9%NaCl溶液細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽04探究無(wú)機(jī)鹽X是否為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需1.實(shí)驗(yàn)方案：觀察含全部營(yíng)養(yǎng)的培養(yǎng)液中去掉該元素前后的植株生長(zhǎng)情況2.設(shè)計(jì)思路：以Fe為例將生長(zhǎng)狀況相同的正常植物分為兩組甲組缺Fe培養(yǎng)液若出現(xiàn)缺乏癥若植物正常生長(zhǎng)加入Fe元素再培養(yǎng)缺乏癥消失乙組完全培養(yǎng)液則Fe為植物生長(zhǎng)必需元素則Fe元素不是植物生長(zhǎng)必需元素若植物正常生長(zhǎng)3.實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)組中加入Fe的目的是二次對(duì)照，使實(shí)驗(yàn)組前后對(duì)照，以增強(qiáng)說(shuō)服力。該方案也可用于檢測(cè)某種礦質(zhì)元素是否是植物正常生長(zhǎng)的必需元素。每組放入的植物不能是一株，因?yàn)橐恢曛参锎嬖谂既恍??？瞻讓?duì)照對(duì)照組：植物+完全培養(yǎng)液實(shí)驗(yàn)組：植物+缺X培養(yǎng)液自身對(duì)照對(duì)照組：缺X培養(yǎng)液（加入X之前）實(shí)驗(yàn)組：加入無(wú)機(jī)鹽X后04探究無(wú)機(jī)鹽X是否為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需05練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)水和無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞的重要組成成分。判斷下列相關(guān)表述是否正確。細(xì)胞內(nèi)的自由水和結(jié)合水都是良好的溶劑，都能參與物質(zhì)運(yùn)輸和化學(xué)反應(yīng)。()同一株植物中，老葉細(xì)胞比幼葉細(xì)胞中自由水的含量高。()將作物秸稈充分曬干后，其體內(nèi)剩余的物質(zhì)主要是無(wú)機(jī)鹽。()XXX05練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的含義是什么?在什么情況下需要用生理鹽水?質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境中溶質(zhì)的濃度，所以叫生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，應(yīng)輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。