第1講-細胞中的水和無機鹽課件

1、第1講-細胞中的水和無機鹽20多多無機無機(wj)自然自然界界C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Cu 、Zn 、B、Mo一、組成一、組成(z chn)細胞的元細胞的元素：素： 細胞中常見細胞中常見(chn jin)的化學元素有的化學元素有 種，是生物種，是生物體從體從 中獲取的。中獲取的。1元素的分類：元素的分類：（1）按元素在生物體內(nèi)的含量可分為：）按元素在生物體內(nèi)的含量可分為：大量元素，如：大量元素，如： 等。等。微量元素，如微量元素，如 等。等。第一頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽（2）按元素在生物體內(nèi)的作用可分為：）按元素在生物體內(nèi)的作用可分為：最基本最基本(

2、jbn)的元素是的元素是 。主要元素，如主要元素，如 。CC、H、O、N、P、S（1）占細胞鮮重最多的元素是）占細胞鮮重最多的元素是 。（2）占細胞干重最多的元素是）占細胞干重最多的元素是 。（3）細胞中含量）細胞中含量(hnling)最多的四種元素是最多的四種元素是 。2元素的含量元素的含量(hnling)特點：特點：OCC、H、O、N3元素的存在形式：大多以元素的存在形式：大多以 的形式存在。的形式存在?；衔锘衔锏诙摚捕豁摗５?講-細胞中的水和無機鹽 組成細胞的化合物分為組成細胞的化合物分為(fn wi)無機化合物和無機化合物和 ，前者中前者中 的含量是最多的，后者中含量最多的

3、是的含量是最多的，后者中含量最多的是 。有機有機(yuj)化合物化合物水水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)二、組成二、組成(z chn)細胞的化合物：細胞的化合物：第三頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽主要元素主要元素(yun s)：指含量占原生質(zhì)總量：指含量占原生質(zhì)總量97%以上以上的元素。的元素?！局R知識(zh shi)拓展拓展】1組成生物體的化學元素的種類組成生物體的化學元素的種類(zhngli)及含量：及含量： 組成生物體的化學元素常見的主要有組成生物體的化學元素常見的主要有20多種。其組多種。其組成、分類及含量如下圖所示：成、分類及含量如下圖所示：大量元素：指含量占生物體總重量的大量元素：指含

4、量占生物體總重量的萬分之一以上萬分之一以上的元素。的元素。微量元素：指生物體生活所必需的，含量雖少但作用非常重要的元素。微量元素：指生物體生活所必需的，含量雖少但作用非常重要的元素。第四頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽（1）組成生物體的化學元素在不同的生物體內(nèi)種類大體相）組成生物體的化學元素在不同的生物體內(nèi)種類大體相同（同（統(tǒng)一性統(tǒng)一性）；但不同的生物體內(nèi)各種化學元素的含量一）；但不同的生物體內(nèi)各種化學元素的含量一般般(ybn)相差很大（相差很大（差異性差異性）。）。（2）元素分類是根據(jù)其在生物體內(nèi)的含量，而不是其生理作用。）元素分類是根據(jù)其在生物體內(nèi)的含量，而不是其生理作用。因此對

5、于細胞內(nèi)的各種元素，不能以其含量的多少來衡量其重因此對于細胞內(nèi)的各種元素，不能以其含量的多少來衡量其重要或不重要。要或不重要。微量元素雖含量少，但其生理作用卻不可替微量元素雖含量少，但其生理作用卻不可替代，如代，如Zn是是DNA聚合酶和聚合酶和RNA聚合酶的輔助因子，缺聚合酶的輔助因子，缺Zn將將導致導致(dozh)DNA復制和復制和RNA合成不能正常進行；合成不能正常進行；Zn還有助還有助于人體細胞的分裂，促使生長發(fā)育（如大腦發(fā)育和性成熟等）。于人體細胞的分裂，促使生長發(fā)育（如大腦發(fā)育和性成熟等）。第五頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽（3）碳原子本身的化學性質(zhì)，使它能夠通過化學鍵連

6、接成）碳原子本身的化學性質(zhì)，使它能夠通過化學鍵連接成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子，正是由于碳原子在組鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子，正是由于碳原子在組成生物大分子中的重要成生物大分子中的重要(zhngyo)作用，科學家才說作用，科學家才說“碳是生命碳是生命的的核心元素核心元素”，“沒有碳，就沒有生命沒有碳，就沒有生命” 。（4）生物體鮮重中含量最多的元素為）生物體鮮重中含量最多的元素為O，干重最多的元素為，干重最多的元素為C。植物因糖類較多，蛋白質(zhì)相對較少，故干重中植物因糖類較多，蛋白質(zhì)相對較少，故干重中O元素較多，元素較多，而動物相反，干重中而動物相反，干重中N比例較高，且比例較高，且Ca

7、、P等元素因骨骼、等元素因骨骼、牙齒中大量牙齒中大量(dling)積累而含量較多。積累而含量較多。第六頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽（5）糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的組成元素都有）糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的組成元素都有C、H、O，可推知，可推知其代謝其代謝(dixi)產(chǎn)物中都有產(chǎn)物中都有CO2和和H2O，蛋白質(zhì)中還含有，蛋白質(zhì)中還含有N，故其代謝產(chǎn)物中還含有尿素。故其代謝產(chǎn)物中還含有尿素。（6）脂肪分子中氧的含量遠少于糖類，而碳和氫的含量）脂肪分子中氧的含量遠少于糖類，而碳和氫的含量則比糖類多，因此則比糖類多，因此(ync)等質(zhì)量的脂肪徹底氧化時所消耗的等質(zhì)量的脂肪徹底氧化時所消耗的氧氣比糖類多

8、，釋放的能量也多于糖類，約為糖類或蛋氧氣比糖類多，釋放的能量也多于糖類，約為糖類或蛋白質(zhì)的二倍。白質(zhì)的二倍。（7）由于蛋白質(zhì)中通常含有）由于蛋白質(zhì)中通常含有S，而，而DNA中含中含P，因此，因此(ync)在實驗在實驗方法上可分別用放射性同位素方法上可分別用放射性同位素35S和和32P示蹤以證明示蹤以證明DNA是遺傳是遺傳物質(zhì)。物質(zhì)。第七頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽 組成生物體的各種化學元素，在生物體內(nèi)主要組成生物體的各種化學元素，在生物體內(nèi)主要(zhyo)以無機鹽離以無機鹽離子或化合態(tài)形式存在。子或化合態(tài)形式存在。2化學元素的存在形式化學元素的存在形式(xngsh)及功能：及功能

9、：（1）化學元素的存在）化學元素的存在(cnzi)形式形式（2）生物體內(nèi)化學元素的功能）生物體內(nèi)化學元素的功能組成多種多樣的化合物，這些化合物和化學元素是生物體生命活組成多種多樣的化合物，這些化合物和化學元素是生物體生命活動的物質(zhì)基礎。動的物質(zhì)基礎?；瘜W元素能夠影響生物體的生命活動?；瘜W元素能夠影響生物體的生命活動。第八頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽S是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分，因此是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分，因此(ync)也是蛋白質(zhì)的也是蛋白質(zhì)的特征特征元素。元素。Ca在原生質(zhì)中一般以磷酸鹽和碳酸鹽的形式存在，對保持在原生質(zhì)中一般以磷酸鹽和碳酸鹽的

10、形式存在，對保持原生質(zhì)膠體的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)膜的通透性是不可原生質(zhì)膠體的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)膜的通透性是不可(bk)缺少的。缺少的。動物血液和組織液中的鈣離子，對血液的凝固和肌肉的收動物血液和組織液中的鈣離子，對血液的凝固和肌肉的收縮有調(diào)節(jié)作用?？s有調(diào)節(jié)作用。缺鈣，老年人患缺鈣，老年人患骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥，成年人患，成年人患骨質(zhì)軟化病骨質(zhì)軟化病，兒童，兒童患患佝僂病佝僂??；血鈣含量低，易導致；血鈣含量低，易導致(dozh)肌肉肌肉抽搐抽搐；血鈣高導致；血鈣高導致肌無力肌無力。第九頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽Mg是葉綠素的組成成分，是一切綠色植物是葉綠素的組成成分，是一切綠色植物(ls zh

11、w)光合作用不光合作用不可缺少的?？扇鄙俚?。Fe是細胞色素（線粒體內(nèi)一種與有氧呼吸有關的蛋白質(zhì)）、是細胞色素（線粒體內(nèi)一種與有氧呼吸有關的蛋白質(zhì)）、血紅蛋白和許多含鐵酶類的成分，與氧氣的運輸以及血紅蛋白和許多含鐵酶類的成分，與氧氣的運輸以及(yj)許許多物質(zhì)代謝有關。植物缺鐵，葉綠素形成受阻，易產(chǎn)生黃多物質(zhì)代謝有關。植物缺鐵，葉綠素形成受阻，易產(chǎn)生黃化苗?；?。微量元素微量元素B（硼）能促進（硼）能促進(cjn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長；花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長；I是合成甲狀腺激素的成分。是合成甲狀腺激素的成分。第十頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽C【典例精析典例精析】【例例1】下列

12、有關組成生物體化學元素的論述，正確的是下列有關組成生物體化學元素的論述，正確的是（ ）A組成生物體和組成無機自然界的化學元素中，碳元素的含組成生物體和組成無機自然界的化學元素中，碳元素的含量最高量最高B人、動物與植物所含的化學元素種類差異很大人、動物與植物所含的化學元素種類差異很大C組成生物體的化學元素在無機自然界中都可以找到組成生物體的化學元素在無機自然界中都可以找到D不同生物體內(nèi)各種化學元素的含量比例基本不同生物體內(nèi)各種化學元素的含量比例基本(jbn)相似相似第十一頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽（1）水的含量）水的含量(hnling)：考點考點(ko din)(ko din)一

13、組成生物體的無機物一組成生物體的無機物水和無機水和無機鹽鹽 【基礎知識整合基礎知識整合(zhn (zhn h)h)】 1細胞中的水：細胞中的水： 在構成細胞的各種化合物中，水的含量在構成細胞的各種化合物中，水的含量最多最多，一般為，一般為80%90%。不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。同一生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。同一生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。 幼兒時期成年時期；幼嫩部分老熟部分。幼兒時期成年時期；幼嫩部分老熟部分。同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液，血液含水含水82%。第十二頁

14、，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽結(jié)合結(jié)合(jih)水水自由自由(zyu)水水（2）存在）存在(cnzi)形式：形式： 和和 。第十三頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽一般情況下，代謝活躍時，生物體含水量在一般情況下，代謝活躍時，生物體含水量在70%以上。含水量以上。含水量降低，生命活動不活躍或進入降低，生命活動不活躍或進入(jnr)休眠。休眠。水的含量水的含量(hnling)與代謝的關系：與代謝的關系：當自由水比例增加時，生物體代謝活躍，生長當自由水比例增加時，生物體代謝活躍，生長(shngzhng)迅速，如迅速，如干種子內(nèi)所含的主要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分干種子內(nèi)所含的主

15、要是結(jié)合水，干種子只有吸足水分獲得大獲得大量自由水，才能進行旺盛的生命活動。量自由水，才能進行旺盛的生命活動。當自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時，代謝強度就會下降，抗寒、當自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化較多時，代謝強度就會下降，抗寒、抗熱、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有較強抗旱能抗熱、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有較強抗旱能力，其生理原因之一就是結(jié)合水含量較高。力，其生理原因之一就是結(jié)合水含量較高。第十四頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽（3）功能）功能(gngnng)：是是細胞結(jié)構細胞結(jié)構的重要組成的重要組成(z chn)成分；成分；是細胞內(nèi)的是細胞內(nèi)的良好溶劑良好溶劑，運送，運送營養(yǎng)營

16、養(yǎng)(yngyng)和和廢物廢物；參與許多參與許多生物化學反應生物化學反應；為細胞提供為細胞提供液體液體環(huán)境。環(huán)境。第十五頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽（1）存在）存在(cnzi)形式：形式：2細胞細胞(xbo)中的無機鹽：中的無機鹽： 絕大多數(shù)以絕大多數(shù)以離子離子形式形式(xngsh)(xngsh)存在，少部分是細胞內(nèi)存在，少部分是細胞內(nèi)復雜化合復雜化合物物的組成成分。的組成成分。 第十六頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽是細胞的結(jié)構成分，有些無機鹽是細胞內(nèi)某些復雜的化合是細胞的結(jié)構成分，有些無機鹽是細胞內(nèi)某些復雜的化合物的重要組成部分，物的重要組成部分，如如Mg2是葉綠素

17、分子是葉綠素分子(fnz)必需的成分；必需的成分；Fe2是血紅蛋白的主要成分；是血紅蛋白的主要成分；PO43是生物膜的主要成分是生物膜的主要成分磷脂的組成成分，也是磷脂的組成成分，也是ATP、NADPH的主要組成成分。的主要組成成分。（2）生理功能：）生理功能：參與并維持生物體的代謝活動參與并維持生物體的代謝活動，如哺乳動物血液中必須，如哺乳動物血液中必須含有一定量的含有一定量的Ca2，如果，如果(rgu)血液中鈣鹽的含量過低就會出血液中鈣鹽的含量過低就會出現(xiàn)肌肉抽搐?，F(xiàn)肌肉抽搐。第十七頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽維持生物體內(nèi)的平衡維持生物體內(nèi)的平衡：體內(nèi)平衡使細胞能有穩(wěn)定的結(jié)：

18、體內(nèi)平衡使細胞能有穩(wěn)定的結(jié)構和功能，是生物能維持正常的代謝和生理構和功能，是生物能維持正常的代謝和生理(shngl)活動的活動的必要條件。必要條件。a滲透壓的平衡滲透壓的平衡(pnghng)：Na、Cl對細胞外液滲透壓調(diào)節(jié)起對細胞外液滲透壓調(diào)節(jié)起重要作用，重要作用，K則對細胞內(nèi)液滲透壓平衡起決定作用。則對細胞內(nèi)液滲透壓平衡起決定作用。b酸堿平衡（即酸堿平衡（即pH平衡）：平衡）：pH調(diào)節(jié)著細胞的一切調(diào)節(jié)著細胞的一切(yqi)生命生命活動，它的改變影響細胞內(nèi)發(fā)生的一切活動，它的改變影響細胞內(nèi)發(fā)生的一切(yqi)反應，其平衡反應，其平衡的維持就依賴于某些無機鹽離子的調(diào)節(jié)，如人血漿中的維持就依賴于某

19、些無機鹽離子的調(diào)節(jié)，如人血漿中HCO3、HPO42等的調(diào)節(jié)。等的調(diào)節(jié)。第十八頁，共二十一頁。第1講-細胞中的水和無機鹽【典例精析典例精析】【例例2】下面關于生物體內(nèi)水、自由水、結(jié)合水的聯(lián)系以及與下面關于生物體內(nèi)水、自由水、結(jié)合水的聯(lián)系以及與生物新陳代謝、抗性的關系，有關敘述正確的是（生物新陳代謝、抗性的關系，有關敘述正確的是（ ）A細胞中自由水只存在于細胞液中，相對含量越大，生物新細胞中自由水只存在于細胞液中，相對含量越大，生物新陳代謝越旺盛陳代謝越旺盛B自由水和結(jié)合水在不同時期作用相同自由水和結(jié)合水在不同時期作用相同C種子種子(zhng zi)貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降低種子低種子(zhng zi)的代謝速的代謝速 率，以延長壽命率，以延長壽命D越冬作物減少