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1、第 5 节 细胞中的无机物AC假设你被困在一个山洞里，你不知道要被困多久，为了延长生命等待救援，假设你被困在一个山洞里，你不知道要被困多久，为了延长生命等待救援，你希望在山洞里面找到以下哪一种？你希望在山洞里面找到以下哪一种？B一个人在极限状况下，可坚一个人在极限状况下，可坚持持20天天以上不进食。而一个以上不进食。而一个人不喝水，人不喝水，35天天后就会丧后就会丧失意识失意识，生命濒临终点。，生命濒临终点。水是生物生存必不可少的水是生物生存必不可少的,一切生命活动都离不开水。一切生命活动都离不开水。一、细胞中的水一、细胞中的水(H2O)细胞中各种化合物所占比例细胞中各种化合物所占比例化合物化
2、合物水水无机盐无机盐 蛋白质蛋白质脂质脂质糖类糖类核酸核酸所占比所占比例例%85-9085-901-1.51-1.57-107-101-21-21-1.51-1.5细胞鲜重中含量最多的化合物是细胞鲜重中含量最多的化合物是_ _ _。细胞鲜重中含量最多的有机物是细胞鲜重中含量最多的有机物是_ _ _。细胞干重中含量最多的化合物是细胞干重中含量最多的化合物是_ _ _。水蛋白质蛋白质(一)水的含量水母97%鱼类8085%蛙78%哺乳动物65%藻类 90%高等植物 6080%1、不同生物含水量不同：水生陆生不同生物体不同生长发育时期80%以上77%5258%6065%4145%2、同一生物，不同生长
3、发育时期含水量不同：幼年成年老年(一)水的含量人体衰老的特征之一是细胞的含水量明显下降人体衰老的特征之一是细胞的含水量明显下降不同组织、器官83%79%76%10%3 3、同种生物的不同组织、器官中的含水量不同：、同种生物的不同组织、器官中的含水量不同：代谢旺盛的组织、器官含水量多。代谢旺盛的组织、器官含水量多。22%(一)水的含量形式形式概念概念含量含量功能功能(二二)水的存在形式水的存在形式自由水自由水结合水合水与与细胞内其他物胞内其他物质相相结合的水合的水以游离的形式存在，可以自由流以游离的形式存在，可以自由流动的水的水约4.5%约95.5%细胞结构的重要组成成分细胞内的良好溶胞内的良好
4、溶剂参与生物化学反参与生物化学反应为细胞生活提供液体胞生活提供液体环境境运送运送营养物养物质和代和代谢废物物（三）水的结构与性质1、水是一个极性分子极性分子，易与带正电荷或负电荷（或离子）相结合，因此是细因此是细胞内良好的溶剂胞内良好的溶剂。2、水分子间氢键不稳定氢键不稳定，能够使水在常温下保持液态。因此水具有流动性因此水具有流动性。3、水分子间的氢键具有较高的比热容氢键具有较高的比热容，对维持生命的稳定性极其重要。结构决定功能！形态含水量%血液 液态 83心肌 固态79案例分析血液含水量约83%，心肌含水量约79%，二者形态差异却很大，请解释原因？血液中的水主要以血液中的水主要以自由水自由水
5、的形式存在，心肌中的水主要以的形式存在，心肌中的水主要以结合水合水形式存在。形式存在。知识拓展知识拓展 在细胞内与其他物质相结合，含量比较稳定，不易散失，一在细胞内与其他物质相结合，含量比较稳定，不易散失，一般吸附在大分子物质上，如淀粉、蛋白质、纤维素分子表面。般吸附在大分子物质上，如淀粉、蛋白质、纤维素分子表面。在细胞中的含量较多，变动幅度也较大，且易流通。通常说除去细胞在细胞中的含量较多，变动幅度也较大，且易流通。通常说除去细胞中的水分主要是指去掉自由水，多采用中的水分主要是指去掉自由水，多采用晒干的方法。若要除去结合水，的方法。若要除去结合水，通常采用通常采用烘烤的方法。若细胞失去结合水
6、，则构成细胞的化合物及细的方法。若细胞失去结合水，则构成细胞的化合物及细胞的结构就会被破坏，可能导致细胞或生物体死亡。胞的结构就会被破坏，可能导致细胞或生物体死亡。(四)自由水与结合水的关系1.刚收获的种子，农民将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？主要是自由水，种子仍保留活性。主要是自由水，种子仍保留活性。2.如将晒干的种子烘干，会发现管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？主要是主要是结合水，种子失去活性。合水，种子失去活性。结论：一般而言，结论：一般而言，自由水含自由水含量越高，量越高，代谢越旺盛。代谢越旺盛。哪一个
7、自由水含量更多？哪一个新陈代谢旺盛？谁的结合水含量更多？谁的抗逆性更强?结论：结合水含量越高，结论：结合水含量越高，抗逆性越强。抗逆性越强。自由水结合水上 升：新陈代谢增强，抗逆性减弱。下 降：新陈代谢减弱，抗逆性增强。(四)自由水与结合水的关系寒冷的冬天，植物体内的_相对增多，有利于植物度过寒冷的严冬。春暖花开，气温上升时，植物体内的代谢活动旺盛，_相对增多。结合水结合水自由水自由水练一练练一练练一练练一练判断：以下实例中水主要以什么形式存在？判断：以下实例中水主要以什么形式存在？（A A）切西瓜时流出的瓜汁水）切西瓜时流出的瓜汁水 （B B）新鲜鸡蛋清里的水）新鲜鸡蛋清里的水（C C）臭鸡
8、蛋中的水）臭鸡蛋中的水（D D）新鲜小麦种子晒干时丢失的水？）新鲜小麦种子晒干时丢失的水？（E E）晒干的种子烘烤后，试管壁上的水）晒干的种子烘烤后，试管壁上的水自由水自由水结合水结合水自由水自由水自由水自由水结合水结合水35将将秸秆和木材秸秆和木材烧尽烧尽,最终都会得到一些灰白最终都会得到一些灰白色的灰烬色的灰烬,请问这些灰烬是什么呢请问这些灰烬是什么呢?无机盐无机盐2 2、存在形式：大多数、存在形式：大多数以离子形式存在。少，占细胞鲜重的少，占细胞鲜重的11.51、含量含量:组成细胞的元素呢？主要以化合物形式存在主要以化合物形式存在阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3
9、+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。问题探讨 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，结合此表讨论以下问题。讨论 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？2表中哪些成分属于无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？成分质量浓度/(g/L)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运动员饮料的化学成分表(1)组组成某些复杂化合物成某些复杂化合物 甲状腺激素分子MgMg2+2+叶绿素重要成分叶绿素重要成分FeFe2+2+血红蛋白的重要成分血红蛋白的重要成分I I 甲状腺激素的重要
10、成分甲状腺激素的重要成分CaCa2+2+牙齿和骨骼的重要成分牙齿和骨骼的重要成分3 3、作用、作用缺 I 大脖子病缺Zn儿童发育不良缺Na会引发肌肉酸痛、无力等缺Ca抽搐，如果Ca2的含量太低，会出现抽搐等症状(2)维持细胞和生物体的生命活动3 3、作用、作用生理盐水(3)维持生物体和细胞的渗透压(平衡)9%0.09%皱缩皱缩膨胀膨胀正常形态正常形态0.9%3 3、作用、作用(4)(4)维持生物体和细胞的酸碱平衡维持生物体和细胞的酸碱平衡酸性食物碱性食物血液中存在缓冲物质血液中存在缓冲物质，如，如H2CO3/HCO3-等等可可调节并维持调节并维持pH平衡平衡肌肉酸痛3 3、作用、作用无机盐生理
11、功能举例Mg是构成 的元素；Fe是构成 的元素；P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分_Na缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；哺乳动物血液中Ca2含量太低，会出现抽搐等症状_ 医院给病人输液时，使用质量分数为0.9%的氯化钠溶液_血液中缓冲物质可以中和剧烈运动产生的乳酸，使PH保持相对稳定叶绿素叶绿素血红素血红素维持生物体正常维持生物体正常的生命活动的生命活动总结：无机盐的功能总结：无机盐的功能维持渗透压平衡维持渗透压平衡维持酸碱平衡维持酸碱平衡组成某些复杂化合物细细胞胞中中的的无无机机物物水水无机盐无机盐结合水结合水自由水自由水细胞结构的重要组成部分细胞结构的重要组成
12、部分细胞内的良好溶剂细胞内的良好溶剂参与细胞内生物化学反应参与细胞内生物化学反应为细胞生活提供液体环境为细胞生活提供液体环境运输营养物质和代谢废物运输营养物质和代谢废物存在形式存在形式作用作用构成某些复杂化合物构成某些复杂化合物维持细胞和生物体的维持细胞和生物体的生命活动生命活动维持细胞和生物体的维持细胞和生物体的酸碱平衡酸碱平衡维持细胞和生物体的维持细胞和生物体的渗透压平衡渗透压平衡大多数以离子的形式存在，少数以化合物形式存在大多数以离子的形式存在，少数以化合物形式存在转转化化课堂总结课堂总结17、华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下
13、材料，请你完成下列实验，探究上面的猜测哪个正确。材料用具：三株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养和相应缺锌、缺镁的培养对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。方法步骤：（1）首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和 培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。（2）。（3）放在适宜的条件下培养一段间，。（4）结果预测和分析：缸内的苹果幼苗正常生长。若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明_。若 ，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。若 ，则说明苹果小叶病既与缺镁有关，又与
14、缺锌有关。若 ，则说明苹果小叶病与缺镁、缺锌都无关。缺镁观察苹果幼苗的生长发育情况将三株长势相同的苹果幼苗分别放入上述三个培养缸中培养A苹果小叶病是由缺锌引起的。C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有B缸和C缸内苹果幼苗都表现出小叶病B缸和C缸内苹果幼苗都不表现出小叶病若要判断某种无机盐离子是否是植物生长所必需的，该如何设计实验？对照组实验组思路：若是必需元素，则植物缺少后缺少后其生长发育会受阻碍；若不是必需元素，则植物缺少后不影响其生长发育。植物+完全培养液正常生长植物+缺X培养液正常生长 X不是必需元素生长不正常加X生长正常是必需元素（对照原则）（对照原则）（等量原则）（等量原则）设计一个
15、实验证明镍盐是植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成设计一个实验证明镍盐是植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应的结论。实验步骤，并得出相应的结论。(1)(1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。(2)(2)方法步骤方法步骤取两个洁净的广口瓶编号取两个洁净的广口瓶编号A A、B B，并向，并向A A瓶中加入一定量的完全培养液甲，向瓶中加入一定量的完全培养液甲，向B B瓶中加
16、入瓶中加入_。取取_平均分为两组，将其中一组放入平均分为两组，将其中一组放入A A瓶中，瓶中，另一组放入另一组放入B B瓶中。瓶中。将两广口瓶置于_的条件下培养一段时间，观察_。(3)实验结果及结论：A瓶中_；B瓶中_。说明_。(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是_。等量的缺镍的完全培养液乙等量的缺镍的完全培养液乙长势相似的玉米幼苗长势相似的玉米幼苗相同且适宜相同且适宜玉米幼苗的生长状况玉米幼苗的生长状况玉米幼苗生长正常玉米幼苗生长正常玉米幼苗生长不正常玉米幼苗生长不正常镍盐是植物生活所必需镍盐是植物生活所必需的无机盐的无机盐向向B B瓶中添加含镍的无机盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长瓶中添加含镍的无机盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长新课程P29下课啦XIEKELA
