高中生物 组成细胞的无机物——水和无机盐

细胞中绝大部分的水以游离的 与细胞内其他物质（蛋白质、
形式存在，可以流动
淀粉、纤维素等）结合的水
特点 易蒸发、不受束缚、可流动 不易散失、含量较稳定、
失去流动性和溶解性
功能
细胞结构的重要组分
关系
能随新陈代谢的进行而相互转化
心脏和血液的存在状态不
同，但两者的含水量仅相差 4%，这是为什么呢？
自由水？结合水？
水含量 %
97 80-85
78
65
90 60-80
不同生物的含水量差别
较大
水母的含水量高达97%
幼儿和成人体内的含水量
同种生物，不同的生长发育时期含水量不同
同一生物不同生长发育期水的含量也不同
同种生物，在不同的组织、器官中 的含水量不同
人体中几种不同器官或组织中水的含量
组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心肌 血液
水的含量% 10 22
76
79
83
水在细胞中的存在形式 流水（液态）
（气态）蒸气 白雪（固态）
水在细胞中的存在形式
1.结合水： 与细胞内其他化合物相结合的水
（占全部水的4.5%）
2.自由水： 以游离的形式存在，可以自由流 动 （占全部水的95.5%）
水的存在形式
自由水
结合水
含量 定义
约4.5％
6 、水使植物细胞保持充盈状态，有利 于各种生理活动的顺利进行。
初中我们做实验 , 将骨和小麦 的种子烧尽 , 最终都会得到一 些灰白色的灰烬 , 请问这些灰 烬是什子
广而告之：（电视广告）
广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！
广告二：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴
• 水是生命的源泉，任何生物体都离 不开水。
（一）水是生物体的主要成分
分析下列三组数据，你能得出什么结论？ 你对水的重要性是否有了更深刻的认识？
细胞中各种化合物所占比例
化合物
水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
所占比例% 70
1
15
2
3
7
几种不同生物体水的含量
水生物是细水母胞中鱼类含量蛙最多哺的乳动化物 合藻物类。高等植物
• 当血液凝固时，血液中的自由水会转化成 结合水。
1、在一定条件下可以相互转
化。
升高温度
结合水
自由水
降低温度
实例二
• 新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？ • 新鲜种子和干种子的水分别主要以什么形式存在？ • 比较以上两个问题判断自由水多还是结合水多新
陈代谢旺盛？
自由水/结合水比值增大，细胞的新陈 代谢旺盛；自由水/结合水比值减小， 细胞的新陈代谢缓慢。 结论：自由水的比例高——新陈代谢旺盛
第2节
组成细胞的无机物
——水和无机盐
“勇气号”火星 车
火星
火星湖泊和海洋沉积岩 火星表面可以清晰看到水的迹痕
一 水是生命活动的第一要素
• “人可十日不食，不可一日无水”
正常情况下，一个人一天需要2千克水。
当人体失去6%的水分时，就会出现口渴、 尿少和发烧等症状；当人体失水10%～ 20%时，就会出现幻觉，甚至死亡。
提示：心脏中含有的是结合水，而血液中 含有的是自由水。
判断： 以下实例中水主要以什么形式存在？
（A）切西瓜时流出的汁水 （B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水 （C）小麦烘烤时丢失的水 （D）鸡蛋清里的水 （E）浆糊中的水
以自由水方式存在的有： Ａ Ｂ 以结合水方式存在的有： Ｃ D E
自由水与结合水的关系
2、运输营养和废物。
许多物质溶于水中，因此便于运输。
3、组成细胞的成分。（结合水）
水可以和纤维素、淀粉、蛋白质等结合。
水是生命的第一要素
4、使细胞的温度保持相对稳定。
水的比热比较大，因此水吸收或散失一定 热量时，温度变化相对较小。
5、作为反应物参与细胞内一些反应。
水是光合作用的原料，所有的水解反应 都需要水。
• 2、为什么幼小的植物体内自由水比例减少时，植物代 谢强度降低，生长缓慢；自由水比例增大时，生长迅速?
（自由水是化合物和无机盐离子的溶剂和生物体内各种反 应的介质，细胞内自由水的比例决定着植物生长的速 度。）
① 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？
这一过程中主要减少的是水，是自由水形式
②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？
将已经晒干的小麦种子加热有水产生,是结合水
（二）水的生理作用
1、细胞内生化反应的良好溶剂。
水是极性分子，根据相似相溶原理，极 性分子都易溶于水。
缓冲对：H2CO3\ NaHCO3 NaH2PO4\Na2HPO4
（3）一些无机盐是细胞内某些复杂 化合物的重要组成成分。
血红蛋白分子结构示意图
Fe是血红蛋白的主要成分
PO43-是合成磷脂、核苷酸的原料
叶绿素b的结构式 Mg是叶绿素分子必需的成分
（4）有些无机盐离子是酶的活化因
子和调节因子，可以参与生物体的 代谢活动 如Mg2+、Ca2+、Zn2+等
广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来 的广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；
用心的妈妈会用“锌”。
上面的广告中提到了哪些化学元素？能否 用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的 科学道理？
二 无机盐对生命活动的重要性
1、无机盐在细胞中的存在形式： ——离子形式
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、 Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、 HCO3-等
(5)维持细胞正常生命活动
• Ca2+在血液中浓度太低，会引起抽搐，相 反， Ca2+含量太高，会引起肌无力，甚至 心脏、呼吸衰竭。
细胞中的无机盐有多方面的重要作用， 是维持细胞正常生命活动的不可缺少的 物质。
• 1、为什么医院中给脱水病人输用的是0.9%的生理盐水， 而不是蒸馏水？
（人体细胞内液体的浓度是0.9%,人体体液的浓度必须与 细胞内的液体浓度一致，才能保证细胞的正常形态和功 能，蒸馏水不含无机盐，大量输入会降低血液中的无机 盐浓度，使病人体液浓度降低，危及病人的健康和生 命。）
2、含量：很少，仅占1％~1.5％
3、作用：非常大
渗进透入高压浓：度水无溶从机液低浓时盐度产溶生的液的功穿压过力能半。透膜
（1）维持细胞正常的渗透压，使细 胞保持一定的形态。
9%
皱缩
0.09%
膨胀
（2）维持细胞和生物体的酸碱平衡(使机体的PH保持稳 定）。
缓冲对的作用，可以在一定程度上使细 胞内的pH保持稳定，这对于维持细胞正常 的生理活动是非常必要的。