資源簡介

(共26張PPT)
火星湖泊和海洋沉積巖
火星表面水的痕跡
2005年1月24日美國“勇氣號”登陸火星表面，尋找水的蹤跡。經過認真分析拍攝的照片，美國宇航局聲稱火星上曾被水淹沒。
細胞中的無機物
運動員飲料的化學成分表
問題探討
右側是某種運動員飲料的化學成分表。請回憶初中所學知識，結合此表討論以下問題。
喝飲料主要是給身體補充水。
水在細胞中起什么作用？
1.
2.
表中哪些成分屬于無機鹽？
為什么要在運動員喝的飲料中添加
無機鹽？無機鹽在細胞的生活中起什么作用？
成分 質量濃度/g · L-1
蔗糖 30
其他糖類 10
檸檬酸 10
檸檬香精 0.8
NaCl 1.0
KCl 0.1
NaH2PO4 0.1
KH2PO4 0.1
NaHCO3 0.1
細胞中的水
Water in cells
1. 細胞中各種化合物所占比例 化合物 水 無機鹽 蛋白質 脂質 糖類 核酸
所占比例% 70-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 2. 幾種不同生物體水的含量 生物 水母 魚類 蛙 哺乳動物 藻類 高等植物
水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80
3. 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% 10 22 76 79 83
細胞中含量最多的化合物是水
同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同
不同生物的含水量不同
細胞中的水
Water in cells
水的存在及其功能的探究
將種子放在陽光下2天
重量
減輕
________大量散失
曬干的種子用水浸泡
仍能
萌發
失去大部分________的種子仍保持其生理活性
曬干的種子不浸泡
不萌發
_______少，代謝弱
自由水
自由水
自由水
細胞中的水
Water in cells
將種子放在試管中，用酒精燈加熱
管壁上有水珠
失去的主要是________
失去________的種子浸泡
不萌發
失去________的種子失去生理活性
結合水
結合水
結合水
細胞中的水
Water in cells
自由水
結合水
水在細胞中的存在形式
特點：易蒸發、不受束縛、可流動
特點：不易散失、含量較穩定、失去流動性和溶解性
絕大多數水以游離的形式存在，可以自由流動
與細胞內其他化合物（蛋白質、多糖等物質）相結合的水
細胞中的水
Water in cells
自由水
結合水
溫度升高
溫度降低
自由水與結合水的關系：
（1）可相互轉化：
（2）兩者的相對含量與細胞代謝速率、抗逆性的關系：
上升
細胞新陳代謝增強
如：干種子吸水萌發
自由水
結合水
下降
細胞新陳代謝減弱,抗逆性增強
如：
曬干的種子，自由水減少，利于儲存；
冬小麥在冬季來臨時，結合水增多，自由水減少增，植物的抗凍能力增強；
衰老的細胞內水分含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。
細胞中的水
Water in cells
組成物質的原子是怎樣的結構？
質子
中子
原子核
核外電子
原子
δ+
δ+
δ-
☆質子數決定原子在
元素周期表的位置
☆與質子數相等，圍繞原子核做
高速運動，質量可忽略不計。
☆質子數和中子數
決定原子質量數。
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
原子和元素有什么區別？
12C
6個質子 ＋ 6個中子
14C
6個質子 ＋ 8個中子
元素是具有相同質子數（核電荷數）的同一類原子的總稱。質子數相同，中子數不同的原子互稱同位素。
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
什么是分子？
分子是由組成的原子按照一定順序排列結合在一起的整體。
H2O分子
O2分子
H2分子
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
什么是離子？
H原子
H離子（H+）
失去一個電子
離子是指原子或原子基團失去或得到一個或幾個電子而形成的帶電荷的粒子
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
什么是（共價）化學鍵？
相鄰原子通過共用電子而形成的強烈作用力叫做共價鍵。
H原子
H原子
O原子
H2O分子
O
H
H
H2O分子
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
什么是極性分子？
電荷分布不均勻的分子稱為極性分子。
H2O分子
共用電子對
H
H
O
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
O
H
H
什么是極性分子？
H2O分子
共用電子對
δ-
δ+
δ+
H
H
O
☆水分子屬于極性分子，水分子整
體上是呈電中性的，但由于電子
分布不均勻而使得O原子帶負電，
H原子帶正電。
電荷分布不均勻的分子稱為極性分子。
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
水的性質：
（1）是細胞內的良好的溶劑：
由于水分子屬于極性分子，所以帶電的物質都容易與水結合而溶解。
清水中加入NaCl顆粒
NaCl顆粒被溶解
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
氫鍵是由電負性差異所產生的一種特殊的分子間相互作用力(靜電力) 。
H2O分子
O
H
H
δ-
δ+
δ+
（δ-）
（ δ+ ）
（δ-）
（ δ+ ）
（ δ- ）
（ δ+ ）
（ δ+ ）
（ δ- ）
氫鍵
氫鍵
氫鍵
氫鍵
一個水分子可形成 4 個氫鍵
（2）易形成氫鍵，具有一定的流動性：
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
氫鍵比化學鍵弱，易被破壞，又容易形成。這樣氫鍵雖然只能維持極短時間，但由于其不斷地斷裂和不斷地形成，使得水在常溫下能夠維持液體狀態，具有流動性。
學科交叉
細胞中的水
Water in cells
（3）高比熱容，所以性質穩定，不易受溫度影響：
比熱容是指使單位質量物體改變單位溫度時所吸收或釋放的能量。
由于水分子之間數量眾多的氫鍵，所以一方面，想要讓液態的水升溫后沸騰至氣化狀態，就必須先破壞這種分子之間的作用力；另一方面，溫度已經升高的水在降溫時也會釋放出更多地熱量，很好地起到了緩沖的作用。
學科交叉
細胞中的無機鹽
Inorganic salts in cells
1.
含量：
僅占細胞鮮重的1％ ~ 1.5％
無機鹽
2.
存在形式：
由于細胞內是液體環境，所以細胞中大多數無機鹽都以離子形式存在，少數以化合物的形式存在。
陽離子：
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等
陰離子：
Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。
細胞中的無機鹽
Inorganic salts in cells
3.
無機鹽的作用：
Fe和Mg分別是構成血紅素和葉綠素的重要成分。
（1）組成細胞中的化合物
一種葉綠素分子的局部結構
血紅素分子的局部結構
細胞中的無機鹽
Inorganic salts in cells
（2）維持細胞和生物體的生命活動
名稱 生理作用
Mg
Fe
Na+
Ca2+
P
構成葉綠素的元素，缺乏影響光合作用。
構成血紅素的元素，缺乏導致缺鐵性貧血。
Ca2+ 濃度太低動物出現抽搐等癥狀
是組成細胞膜、細胞核的重要組分，
也是細胞必不可少的化合物的組分。
人體內Na+ 缺乏引起神經、肌肉的興奮性降低，最終引發肌肉酸痛，大量出汗排出過多的無機鹽后，應多喝淡鹽水。
細胞中的無機鹽
Inorganic salts in cells
（3）維持細胞的滲透壓和酸堿平衡
細胞滲透壓平衡的維持
Na+、Cl_主要維持細胞外液的滲透壓，K+主要維持細胞內液的滲透壓。
常見緩沖對 : H2CO3/HCO3-
☆滲透壓的平衡對于維持動物細胞的正常形態與功能相當重要。
生物體內酸堿度的維持
1.小麥萌發時，細胞內自由水和結合水的比例（ ）
A、升高 B、降低 C、不變 D、無法判斷
A
2.人體某些組織的含水量近似，但形態卻不同，例如：心肌含水約79%而成堅韌的形態，血液含水約82%，呈川流不息的液態，對這種差異的解釋是（ ）
A.心肌內多是結合水 B.血液中全是結合水
C.心肌內多是自由水 D.血液中全是自由水
A
練一練
3.下列有關水的敘述中，錯誤的是（ ）
①參與運輸營養物質和代謝廢物的水為自由水
②生物體內的化學反應離不開水
③水是細胞結構的組成成分之一
④人體細胞內水的存在形式為結合水和自由水
⑤自由水與結合水的比例與新陳代謝的強弱關系不大
⑥不同細胞內自由水與結合水的比例相差不大
A.①④⑤ B.①④⑤⑥ C.⑤⑥ D.②③④⑤⑥
C
4.下列關于無機鹽的敘述，錯誤的是( )
A.缺鐵性貧血是因為體內缺乏鐵，血紅蛋白不能合成
B.Mg2+是葉綠素的成分之一，缺Mg2+影響光合作用
C.細胞中的無機鹽大多數以化合物形式存在，如CaCO3構成骨骼、牙齒
D.碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘
C
5.醫生常常給病人輸液，其實輸的是生理鹽水(0.9%的氯化鈉溶液)。為什么不輸蒸餾水或濃鹽水，下面說法正確的是( )
A.蒸餾水不含營養 B.無機鹽離子容易進入細胞
C.血液中的紅細胞的特性決定的
D.生理鹽水對維持細胞的形態和功能有重要作用
D

展開更多......

收起↑