水水生命之源生命之源一个人在极限状况下，可坚持一个人在极限状况下，可坚持2020d d以上不进食，以上不进食，但是缺水不能超过但是缺水不能超过1d1d。地球表面约地球表面约3/43/4的部分是水。的部分是水。细胞中最多的化合物是水。细胞中最多的化合物是水。各国科学家都在为寻找火星上的水而努力工作。各国科学家都在为寻找火星上的水而努力工作。究竟水在细胞和生究竟水在细胞和生物体中具有什么样物体中具有什么样的功能呢？的功能呢？不同生物的含水量不同生物的含水量生物生物含水量含水量（% %）水母水母9797藻类藻类9090鱼类鱼类8080 8585蛙蛙7878哺乳哺乳动物动物6565高等高等植物植物60806080水生生物含水量水生生物含水量_陆生生物含水量陆生生物含水量大于大于幼儿身体的含水量幼儿身体的含水量 成年人身体的含水量。成年人身体的含水量。同种生物，不同发育时期的含水量同种生物，不同发育时期的含水量大于大于小鲜肉和老腊肉小鲜肉和老腊肉发育时期发育时期幼儿幼儿成年男人成年男人 成年女人成年女人老人老人含水量（含水量（含水量（含水量（% % % %）7777606560656065606552585258525852585151不通器官或组织中的含水量不通器官或组织中的含水量表一：人体中几种不同器官或组织中水的含量表一：人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官组织器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液脑脑所占比例所占比例% %101022227676797983838484代谢旺盛的部位代谢旺盛的部位( (或植物幼嫩部分或植物幼嫩部分) )的含水量的含水量 代谢代谢缓慢的部位缓慢的部位( (或植物老熟部分或植物老熟部分) )的含水量。的含水量。大于大于表二：植物不同器官或组织中水的含量表二：植物不同器官或组织中水的含量组织器官组织器官嫩叶根尖嫩叶根尖老叶树干老叶树干所占比例所占比例% %60906090305030501.21.2水在生物体内存在的形式水在生物体内存在的形式结合水结合水：与细胞内其它物质：与细胞内其它物质 ，是细胞结构的，是细胞结构的 ，约占细胞内全部水的，约占细胞内全部水的 。自由水自由水：可以自由流动，以：可以自由流动，以 形式存在，约占细胞内形式存在，约占细胞内全部水的全部水的 。水在细胞中以两种形式存在：水在细胞中以两种形式存在： 结合水与蛋白质等亲水物质结合，失去流动性和溶结合水与蛋白质等亲水物质结合，失去流动性和溶解性，而呈胶状，仅是细胞和生物体的组成成分，在细解性，而呈胶状，仅是细胞和生物体的组成成分，在细胞内较为胞内较为稳定稳定，不易散失不易散失。 自由水可自由流动，是良好的溶剂，自由水可自由流动，是良好的溶剂，不受束缚不受束缚，易易蒸发蒸发。相结合相结合重要组成成分重要组成成分4.5%游离游离95.5%结合水和自由水的作用资料一：资料一：青蛙和蛇等动物青蛙和蛇等动物过冬的时候过冬的时候，大部分的，大部分的自由水转化成结合水自由水转化成结合水，增加其抗冷性，利于冬眠。，增加其抗冷性，利于冬眠。当夏天来临时，其结合水转化自由水，增强代谢，当夏天来临时，其结合水转化自由水，增强代谢，有利于物种的繁衍以及生长发育。有利于物种的繁衍以及生长发育。资料二：秋天，农民将刚收获的新鲜种子在阳光资料二：秋天，农民将刚收获的新鲜种子在阳光下晒干，降低种子中的自由水，提高结合水的相下晒干，降低种子中的自由水，提高结合水的相对含量，提高种子的抗性，然后将种子储存。对含量，提高种子的抗性，然后将种子储存。 来年春天，农民把晒干的种子放在水里面浸来年春天，农民把晒干的种子放在水里面浸泡一段时间，吸收水分转化为自由水，提高种子泡一段时间，吸收水分转化为自由水，提高种子的代谢速率，有利于种子的萌发。的代谢速率，有利于种子的萌发。结合水和自由水的作用资料三：有人做过这个实验，把等体积的纯净水资料三：有人做过这个实验，把等体积的纯净水和果汁同时放入冰箱中，果汁结冰较慢，拿出冰和果汁同时放入冰箱中，果汁结冰较慢，拿出冰箱后，果汁比纯净水先解冻。箱后，果汁比纯净水先解冻。 结论：结论： 结合水与自由水的比值升高，新陈代谢速率结合水与自由水的比值升高，新陈代谢速率 ，生物的抗性，生物的抗性 。 自由水与结合水的比值升高，新陈代谢速率自由水与结合水的比值升高，新陈代谢速率 ，生物的抗性，生物的抗性 。降低降低增强增强增加增加减弱减弱1.3水在细胞中的作用：水在细胞中的作用：1 1、细胞结构重要的、细胞结构重要的 ；2 2、良好的、良好的 ；3 3、许多、许多 反应都需要有水的参与；反应都需要有水的参与；4 4、提供、提供 环境；环境；5 5、运输、运输 和和 。组成成分组成成分溶剂溶剂生物化学生物化学液体液体营养物质营养物质代谢废物代谢废物总之，生物体的一切生命活动都离不开水。总之，生物体的一切生命活动都离不开水。课堂练习课堂练习1 1、细胞中含量最多的化合物（、细胞中含量最多的化合物（ ） A. A.蛋白质蛋白质 B.B.淀粉淀粉 C.C.水水 D.D.糖原糖原2 2、水在生物体的许多化学反应中可充当（、水在生物体的许多化学反应中可充当（ ） A. A.溶剂溶剂 B.B.催化剂催化剂 C. C.还原剂还原剂 D.D.载体载体3 3、生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的、生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值（结合水与自由水的比值（ ） A. A.升高升高 B.B.下降下降 C. C.不变不变 D.D.变化与此无关变化与此无关AB4 4、在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水、在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值的比值(P)(P)随年龄随年龄(y)(y)变化的曲线是变化的曲线是( ( ) )D课堂练习课堂练习2.1细胞中无机盐的存在形式绝大多数绝大多数无机盐以无机盐以 形式存在，如形式存在，如NaNa+ +、K K+ +、 CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+、ClCl- -、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-、HCOHCO3 3- -等；等；离子离子 无机盐在细胞中的含量很少无机盐在细胞中的含量很少(1%1.5%)(1%1.5%)，它们在细胞中有什么作用呢？它们在细胞中有什么作用呢？（1 1）为什么缺铁会导致贫血？）为什么缺铁会导致贫血？（2 2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？）植物缺镁会影响光合作用，为什么？血血红红蛋蛋白白分分析析讨讨论论一一铁是血红蛋白的重要组分铁是血红蛋白的重要组分镁是叶绿素的重要组分镁是叶绿素的重要组分叶叶绿绿素素结论：无机盐是细胞内某些化合物的结论：无机盐是细胞内某些化合物的 。重要组分重要组分联系生活联系生活 地方性甲状腺肿大的主要原因是碘缺乏，地方性甲状腺肿大的主要原因是碘缺乏，多见于山区和远离海洋的地区。多见于山区和远离海洋的地区。碘是甲状腺合碘是甲状腺合成甲状腺激素的重要原料之一成甲状腺激素的重要原料之一，碘缺乏时合成，碘缺乏时合成甲状腺激素不足，反馈引起垂体分泌过量的甲状腺激素不足，反馈引起垂体分泌过量的TSHTSH，刺激甲状腺增生肥大。，刺激甲状腺增生肥大。分析讨论二 哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，由于钙离子能降低神经系统的兴奋性，由于钙离子能降低神经系统的兴奋性， 血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过低时，会出现抽搐现象； 血钙过高时，会患肌无力。血钙过高时，会患肌无力。结论：无机盐对于维持细胞和生物体正常的结论：无机盐对于维持细胞和生物体正常的 有重要作用。有重要作用。生命活动生命活动分析讨论三成分成分质量浓度质量浓度/g.L/g.L-1-1蔗糖蔗糖3030其他糖类其他糖类1010柠檬酸柠檬酸1010柠檬香精柠檬香精0.80.8NaClNaCl1.01.0KClKCl0.10.1NaHNaH2 2POPO4 40.10.1KHKH2 2POPO4 40.10.1NaHCONaHCO3 30.10.1某种运动员饮料中的化学成分某种运动员饮料中的化学成分 大量出汗会排出大量出汗会排出过多的水和无机盐，过多的水和无机盐，通过补充含有无机盐通过补充含有无机盐的饮料，维持体内的饮料，维持体内 平衡平衡和和 平衡。平衡。水盐水盐(渗透压渗透压)乳酸乳酸NaHCO3=乳酸钠乳酸钠H2CO3CO2H2O酸碱酸碱与生活的联系患急性肠胃炎的病人患急性肠胃炎的病人( (腹泻腹泻) )脱水时需要及时补充水分，同脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水葡萄糖盐水是常见的治疗方法。是常见的治疗方法。烈日下，在工地工作的工人，大量出汗后，应适当喝烈日下，在工地工作的工人，大量出汗后，应适当喝淡盐淡盐水水，以维持体内的水盐平衡。，以维持体内的水盐平衡。2.2无机盐的作用小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大1 1、构成细胞内某些化合物的、构成细胞内某些化合物的重要组分重要组分2 2、维持细胞和生物体、维持细胞和生物体生命活动的正常进行生命活动的正常进行3 3、维持细胞内的水盐平衡、维持细胞内的水盐平衡( (渗透压平衡渗透压平衡) )、酸碱平衡酸碱平衡等。等。 人体对部分无机盐的需求量人体对部分无机盐的需求量无机盐无机盐功能功能每日需每日需要量要量缺乏引起的缺乏引起的疾病疾病FeFe组成血红蛋白、细组成血红蛋白、细胞色素、含铁酶类胞色素、含铁酶类10mg10mg20mg20mg缺铁性缺铁性贫血贫血CaCa促进牙齿、骨骼生长，促进牙齿、骨骼生长，调节神经肌肉的敏感性调节神经肌肉的敏感性0.4g0.4g1.5g1.5g佝偻病，佝偻病，骨质疏松骨质疏松P P构成骨骼、肌肉等，促构成骨骼、肌肉等，促进酶活性，构成核酸进酶活性，构成核酸1.2g1.2g2.7g2.7gNaNa体液的主要组成部分，体液的主要组成部分，调节体液渗透压调节体液渗透压1.6g1.6g5g5g（3 3）维持细胞和生物体的酸碱平衡和渗透压）维持细胞和生物体的酸碱平衡和渗透压人体对部分无机盐的需求量人体对部分无机盐的需求量无机盐无机盐功能功能每日需要量每日需要量缺乏引起的缺乏引起的疾病疾病K K维持离子浓度，维持离子浓度，调节体液渗透压调节体液渗透压2g2g4g4g心率异常心率异常I I形成甲状腺激素形成甲状腺激素的成分的成分0.01mg0.01mg0.15mg0.15mg甲状腺肿大，甲状腺肿大，呆小症呆小症MgMg与酶活性有关，保与酶活性有关，保持肌肉功能正常持肌肉功能正常0.2g0.2g0.4g0.4g惊厥惊厥CuCu促进正常生长促进正常生长1mg1mg3mg3mg贫血症贫血症ZnZn若干跟消化有关的若干跟消化有关的酶的结构中心酶的结构中心10mg10mg15mg15mg侏儒、生殖侏儒、生殖腺功能受影腺功能受影响响1 1、如图是一种叶绿素分子（左）和血红蛋白分子（右）、如图是一种叶绿素分子（左）和血红蛋白分子（右）的局部结构简图，下列说法的局部结构简图，下列说法不正确不正确的是（的是（ ）A.A.合成叶绿素和血红蛋白分别需要镁和铁合成叶绿素和血红蛋白分别需要镁和铁B.B.植物体缺镁会影响光合作用植物体缺镁会影响光合作用C.C.人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输D.MgD.Mg和和FeFe分别存在于植物和动物细胞中分别存在于植物和动物细胞中D 练一一练2. 2. 下列关于细胞中的无机盐的叙述，下列关于细胞中的无机盐的叙述，错误的错误的是是( )( ) A. A.在细胞中无机盐主要以分子状态存在在细胞中无机盐主要以分子状态存在 B. B.有的无机盐可以与蛋白质结合有的无机盐可以与蛋白质结合 C. C.有的无机盐游离在水中维持细胞的渗透压和有的无机盐游离在水中维持细胞的渗透压和pHpH D.MgD.Mg是合成叶绿素分子的原料是合成叶绿素分子的原料A3.3.下列关于无机盐的叙述，下列关于无机盐的叙述，错误的错误的是（是（ ） A. A.铁是合成血红蛋白不可缺少的成分铁是合成血红蛋白不可缺少的成分 B. B.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在 C. C.植物缺植物缺MgMg2+2+会影响光合作用会影响光合作用 D. D.食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿B 练一一练4 4、下列离子中哪项不是细胞需要的（、下列离子中哪项不是细胞需要的（ ） A A. .ClCl- - B B. .FeFe2+ 2+ C C. .S0S04 42- 2- D D. .PbPb2+2+5 5、下列关于无机盐的叙述，错误的是、下列关于无机盐的叙述，错误的是 ( ( ) ) A A缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成成 B BMgMg2 2是叶绿素的成分之一，缺是叶绿素的成分之一，缺MgMg2 2影响光合作用影响光合作用 C C细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCOCaCO3 3是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分 D D碘是合成甲状腺激素的原料，所以有些地区在食碘是合成甲状腺激素的原料，所以有些地区在食盐中加碘以预防地方性甲状腺肿盐中加碘以预防地方性甲状腺肿CD 练一一练课堂课堂小结小结 细细胞胞中中的的无无机机物物水水无机盐无机盐存在存在形式形式结合结合水水自由自由水水含量：含量：4.5%功能：功能：细胞结构的组成成分细胞结构的组成成分含量：含量：95.5%功能：功能：细胞内良好的溶剂细胞内良好的溶剂 运输营养物质和代谢废物运输营养物质和代谢废物 参与细胞内的许多化学反应参与细胞内的许多化学反应 为细胞提供液体环境为细胞提供液体环境含量：含量：1%-1.5%功能：功能：细胞内化合物的重要组成成分细胞内化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体正常的生命活动维持细胞和生物体正常的生命活动 维持细胞渗透压和正常形态维持细胞渗透压和正常形态 维持细胞的酸碱平衡维持细胞的酸碱平衡存在形式：存在形式：离子（主要）离子（主要）转化转化23技能训练P36设计实验设计实验如何设计实验，证明如何设计实验，证明N、P、K等元素等元素或无机盐是小麦生长发育所必需的？或无机盐是小麦生长发育所必需的？对照组：植物对照组：植物+完全培养液完全培养液正常生长正常生长实验组：植物实验组：植物+ +缺缺X X的完全培养液的完全培养液 正常生长正常生长 不正常生长不正常生长 +X+X正常生长正常生长2 2、“没有水就没有生命没有水就没有生命”水对生命的最重要的作用是：水对生命的最重要的作用是： A.A.水是细胞内良好的溶剂水是细胞内良好的溶剂 B.B.水在生物体内可以起到运输物质的作用水在生物体内可以起到运输物质的作用 C.C.细胞内代谢都在水中进行细胞内代谢都在水中进行 D.D.细胞中的结合水是细胞结构中不可缺少的水细胞中的结合水是细胞结构中不可缺少的水C1 1、在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终、在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的一环。这是因为水在生命中的意把寻找水作为最关键的一环。这是因为水在生命中的意义是（义是（ ） A. A.水可以降温水可以降温 B. B.水可以在生物体内流动水可以在生物体内流动 C. C.水能和蛋白质结合水能和蛋白质结合 D. D.生化反应必须在水中进行生化反应必须在水中进行D 练一一练3 3、不同有机物分子与水分子的结合能力、不同有机物分子与水分子的结合能力( (亲水性亲水性) )不同，不同，研究表明几种有机物的亲水性由大到小依次为：蛋白质、研究表明几种有机物的亲水性由大到小依次为：蛋白质、淀粉、纤维素，而脂肪不溶于水。下列植物细胞中结合淀粉、纤维素，而脂肪不溶于水。下列植物细胞中结合水相对含量最高的是水相对含量最高的是 ( ) ( ) A A. .休眠的大豆种子细胞休眠的大豆种子细胞 B B. .休眠的玉米种子细胞休眠的玉米种子细胞 C C. .洋葱根尖分生区细胞洋葱根尖分生区细胞 D D. .成熟西瓜的果肉细胞成熟西瓜的果肉细胞A 练一一练