高三生物一輪復習課件【知識精講精研】細胞中的無機物

細胞中無機物第3講一輪復習生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性細胞生命活動所需的物質，歸根結底是從無機自然界中獲取的。組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能找到，沒有一種化學元素為細胞特有。細胞中各種元素的相對含量與無機自然界的大不相同?！胤N類上——元素含量上統(tǒng)一性差異性組成細胞的元素及化合物組成細胞的元素1.分類大量元素微量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等元素分類是根據(jù)生物體內的含量，而不是生理作用。不要誤認為大量元素重要，微量元素不重要，無論大量元素還是微量元素都是必需元素。微量元素雖含量少，但其生理作用卻不可替代。1.分類大量元素微量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等①C是生命的核心元素生物大分子是以碳鏈為基本骨架的，碳原子在組成生物大分子中具有重要作用。因此，碳是生命的核心元素。②C、H、O、N四種元素在細胞中含量很高組成細胞的很多化合物需要由這四種元素構成。CHON胡蘿卜素糖類脂肪固醇葉黃素氨基酸氨基酸氨基酸+S+Se蛋白質+Mg核苷酸核酸+P葉綠素ATP

NADH

NADPH組成細胞的很多化合物需要由這四種元素構成。磷脂②C、H、O、N四種元素在細胞中含量很高2.含量①細胞鮮重中含量最多的元素為：___________②植物細胞干重中含量最多的元素為：______③動物細胞干重中含量最多的元素為：______植物細胞中糖類多，干重中氧元素含量最多細胞壁氧元素氧元素碳元素動物細胞中蛋白質多，干重中碳元素含量最多組成細胞的元素組成細胞的化合物無機物水70%-90%無機鹽1%-1.5%有機物蛋白質7%-10%脂質1%-2%糖類1%-1.5%核酸水蛋白質糖類和核酸脂質無機鹽細胞內含量最多的化合物是水，基于大量不同種類的細胞統(tǒng)計，含量最多的有機物化合物是蛋白質。知識點4：細胞中的無機物細胞中的水1.水的特性①極性水分子由2個氫原子和1個氧原子構成，氫原子以共用電子對與氧原子結合?！?+氧原子具有比氫原子更強的吸引共用電子的能力氧原子一端稍帶負電荷氫原子一端稍帶正電荷這種電子分布不均勻的分子叫做極性分子帶正電荷或負電荷的分子和離子都容易與水結合水是良好的溶劑OHH②水分子之間形成氫鍵水分子的極性水分子之間發(fā)生靜電吸引作用形成一種弱的引力++—+—+不斷斷裂不斷形成水具有較高比熱容水具有流動性緩沖溫度的變化氫鍵δ-δ+δ-δ-δ+δ-δ+δ+氫鍵每個氫鍵中的氫原子同時屬于2個氧原子每個水分子中的氧原子會形成2個氫鍵一個水分子通過4個氫鍵與另外4個水分子相連緩沖溫度變化升高相同的溫度，水會比其他液體吸收更多的熱量，(斷開氫鍵，吸熱)降低相同的溫度，水會比其他液體釋放更多的熱量。(形成氫鍵，放熱)水對溫度變化起較好的緩沖作用細胞內外都是水溶液環(huán)境，可保持細胞溫度相對穩(wěn)定。例如：①汗液蒸發(fā)對許多哺乳動物散熱、維持體溫恒定有重要作用；

②植物體通過葉片蒸騰作用能降低葉片溫度。2.水對生物體的作用水是細胞內良好的溶劑，許多物質能夠在水中溶解。細胞內許多生化反應都需要水的參與。如:光反應、有氧呼吸第二階段及水解反應等。多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞必須浸潤在以水為基礎的液體環(huán)境中。水在生物體內的流動，運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物。水具有較高的比熱容，水的溫度相對不容易發(fā)生變化。液體環(huán)境作為溶劑參與代謝運輸作用緩沖溫度3.水在細胞中的存在形式自由水結合水結合水含義細胞中絕大部分的水呈游離狀態(tài)可以自由流動。細胞中一部分水與細胞內其他物質(蛋白質、多糖)相結合，失去流動性和溶解性。作用作為細胞內良好的溶劑，運輸物質及參與代謝等，增強細胞代謝。作為生物體的結構成分，增強植物細胞抗逆性。①將種子曬干，減少了其中的自由水的量而使代謝水平降低，便于儲藏。②北方冬小麥在冬天來臨前，自由水的比例會逐漸降低，而結合水的比例會逐漸上升，以避免氣溫下降時自由水過多導致結冰而損害自身。相互轉化結合水自由水作為溶劑參與代謝運輸物質緩沖溫度變化構成生物體結構成分增強細胞代謝增強植物的抗逆性升溫降溫細胞中的水NHO=C結合水是形成和維持生物大分子三維空間結構的必要因素。4.水的跨膜運輸方式自由擴散協(xié)助擴散生物膜水通道水分子水分子通過半透膜的擴散稱為滲透水分子通過生物膜的滲透有自由擴散也有協(xié)助擴散被動運輸抗利尿激素通過調節(jié)腎小管上皮細胞膜上的水通道蛋白的多少來實現(xiàn)重吸收水的多少。細胞中的無機鹽小麥種子、動物骨頭、植物的綠葉燃燒后都會化為灰燼，灰燼中的主要包括鐵、鎂、鈣等無機鹽。生物組織H2O有機物無機鹽燃燒燃燒燃燒水蒸氣CO2、水蒸氣、氮氧化物等空氣灰燼1.存在形式無機鹽在細胞中主要以離子形式存在離子化合物陽離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陰離子Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等很多無機鹽的在細胞中有離子和化合物兩種形式，二者相互轉化，但是仍以離子形式為主。如：紅細胞中，F(xiàn)e2+比血紅蛋白中的Fe要多。2.含量所有細胞中都含有無機鹽，含量很少，僅占細胞鮮重1%~1.5%,但是具有非常重要的作用。3.作用作用1：參與形成細胞中某些有機化合物Mg2+構成葉綠素Fe2+構成血紅蛋白I-構成甲狀腺激素PO42-構成ATP、核酸、磷脂等3.作用作用2：參與細胞中某些生命活動①Na+、K+參與神經(jīng)和肌肉細胞興奮的產生以及神經(jīng)沖動的傳導等Na+缺乏會引起神經(jīng)、肌肉細胞興奮性降低，引起肌肉酸痛、無力等。②Ca2+參與肌肉收縮、血液凝固等血液中Ca2+含量太低，會出現(xiàn)抽搐，Ca2+含量太高，會引起肌無力作用3：維持滲透平衡和酸堿平衡①Na+、Cl-主要維持細胞外液滲透壓(0.9%NaCl)，K+主要維持細胞內液滲透壓②HCO3-、H2PO4-等主要維持血漿的酸堿平衡作用1：參與形成細胞中某些有機化合物作用2：參與細胞中某些生命活動作用3：維持滲透平衡和酸堿平衡3.作用大量出汗和嚴重腹瀉時應多喝淡鹽水由于腸胃炎而發(fā)生嚴重腹瀉時應注射生理鹽水離子形式參與代謝化合物形式參與代謝4.無機鹽的跨膜運輸①無機鹽不能通過自由擴散運輸，需要膜上的轉運蛋白參與運輸③植物根細胞從土壤中以主動運輸(逆濃度運輸)的方式吸收無機鹽④動物細胞膜上以及內質網(wǎng)膜上存在Ca2+泵，通過主動運輸(逆濃度運輸)分別將Ca2+運出細胞外和將Ca2+運入內質網(wǎng)腔中，以保證細胞質基質中處于低Ca2+環(huán)境。⑤動物細胞膜上以及內質網(wǎng)膜上存在Ca2+通道，通過協(xié)助擴散(順濃運輸)將Ca2+運入細胞質基質中，從而引起細胞相應的生理反應。②無機鹽運輸時，需要溶解在水中，因此，細胞吸收或排出無機鹽的同時也吸收或排出相應的水分。4.無機鹽的跨膜運輸⑥動物細胞膜上的N