第第2章章细胞的化学组成细胞的化学组成授课人：罗仁江无机盐无机盐功能功能每日每日需要量需要量缺乏引起的缺乏引起的疾病疾病过过量引起的疾量引起的疾病病Fe是血是血红红蛋白、蛋白、细细胞色胞色素素及含及含铁铁酶酶类类的的成分。成分。1020mg缺铁性贫血缺铁性贫血色素性肝色素性肝变变硬；硬；铁铁质质沉著病沉著病Ca促促进牙齿进牙齿和和骨骼骨骼生生长长，凝血作用，凝血作用，调调节神经肌肉节神经肌肉的敏感性等。的敏感性等。0.41.5g骨骼畸形；骨骼畸形；抽抽搐搐白內障；白內障；胆结石胆结石；粥粥样样硬化硬化Zn是若干跟消化有是若干跟消化有关关的酶的的酶的结构结构中心。中心。1015mg侏儒症；生殖侏儒症；生殖腺功能受腺功能受影响影响金属烟雾发烧金属烟雾发烧症症Na体体液的主要液的主要组组成成分，成成分，调节体调节体液滲透液滲透压压。1.65gAddison病病等等K使生使生长长正常，保持肌肉功能正常，正常，保持肌肉功能正常，维维持离子浓度平衡持离子浓度平衡、调节体调节体液滲透液滲透压压。24g心律心律异异常等常等Addison病病I是形成甲是形成甲状状腺素的成分。腺素的成分。0.010.15mg甲狀腺甲狀腺肿大肿大等等Mg參參与构成叶绿与构成叶绿素，素，与与酶的活性有酶的活性有关关，保，保持肌肉功能正常。持肌肉功能正常。0.20.4g惊厥惊厥麻木症麻木症Cu促促进进正常生正常生长长。13mg貧血症；卷貧血症；卷毛毛综综合征等合征等Wilson氏氏肝脏肝脏豆豆核病核病Mn正常生正常生长长所需。所需。2.55mg骨骼畸形骨骼畸形运动运动失失调调P构成构成骨骼、骨骼、牙齿牙齿、肌肉及血液的重要元、肌肉及血液的重要元素，促素，促进进酶的酶的活动活动，形成，形成ATP。1.22.7gCr对对胰胰岛岛素的生成是重要的。素的生成是重要的。0.050.2mg非正常的葡非正常的葡萄糖代萄糖代谢谢F维持维持骨骼的骨骼的结构结构，防止蛀牙。，防止蛀牙。2mg牙齿牙齿出出现现斑斑点点植植物物各各种种无无机机盐盐缺缺乏乏症症水、无机盐、水、无机盐、糖类、蛋白质、核酸、脂质糖类、蛋白质、核酸、脂质 无机物无机物有机物有机物细胞鲜重中各类化合物的含量细胞鲜重中各类化合物的含量化合物化合物质量分数质量分数(%)水水8590无机盐无机盐11.5蛋白质蛋白质710脂质脂质12糖类和核酸糖类和核酸11.5在组成细胞的六类在组成细胞的六类化合物中，化合物中，水的水的含含量是最多的。量是最多的。 第第2节节 生命之源生命之源水和无机盐水和无机盐v一个人在极限状况下，可坚持一个人在极限状况下，可坚持20d20d以上不进食。以上不进食。v一个人不喝一个人不喝水水，1d d后就会丧失意识后就会丧失意识,生命濒临终点生命濒临终点v地球表面约地球表面约3/4的部分是的部分是水水；v生物体内含量最多的化合物生物体内含量最多的化合物水水v许多动植物的受精作用都离不开许多动植物的受精作用都离不开水水。精子的移动离不开。精子的移动离不开水水,一一些昆虫和蛙的受精卵要在些昆虫和蛙的受精卵要在水水里发育。里发育。v许多国家的科学家都在为寻找火星上的许多国家的科学家都在为寻找火星上的水水而努力工作而努力工作水水-生命之源生命之源植物缺水枯萎和萎蔫状态植物缺水枯萎和萎蔫状态生物体中水的含量又如何呢生物体中水的含量又如何呢 水母水母97%藻类藻类90%鱼类鱼类8085%蛙蛙78%高等植物高等植物6080%哺乳动物哺乳动物65%不同生物体内含水量是否一样？有哪些特点呢？不同生物体内含水量是否一样？有哪些特点呢？ 1 水水是生物体的主要成分是生物体的主要成分 人体不同生长时期体内水的含量人体不同生长时期体内水的含量生长时期生长时期幼儿幼儿成年成年老年老年所占比例所占比例% %777760605050不同的生长发育不同的生长发育阶段，体内的含阶段，体内的含水量也不相同水量也不相同 。1 水水是生物体的主要成分是生物体的主要成分 人体中不同器官或组织中水的含量人体中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所占比例所占比例% %10102222767679798383不同器官的含水量不同不同器官的含水量不同 。心脏呈坚韧的形态而血液却心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态为何心脏和血呈流动的液态为何心脏和血液的含水量却很接近？液的含水量却很接近？1 水水是生物体的主要成分是生物体的主要成分 可以自由流动，以游离形式存在可以自由流动，以游离形式存在占细胞内全部水的占细胞内全部水的95以上。以上。与细胞内其它物质相结合，与细胞内其它物质相结合，约占细胞内全部水的约占细胞内全部水的4.5。容易流动，容易蒸发。容易流动，容易蒸发。 不能自由流动，也不容易散失不能自由流动，也不容易散失 2 水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式 自由水：自由水：结合水：结合水：(1 )下列属于结合水的下列属于结合水的是（是（ ）A. 血液中的水血液中的水B细胞液中的水细胞液中的水C. 干种子细胞中的水干种子细胞中的水D. 蒸腾作用散失的水蒸腾作用散失的水C2 水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式 (2)血液凝固时血液凝固时_ 水转变成水转变成 _ 水水说明自由水和结合水可以相互转化。说明自由水和结合水可以相互转化。自由自由结合结合(3)干燥的种子与萌发的种子相比，自由水干燥的种子与萌发的种子相比，自由水/结合水的比值结合水的比值_大，新陈代谢速率大，新陈代谢速率_高。高。两者的相对含量两者的相对含量(自由水自由水/结合水结合水)影响生物组织细胞影响生物组织细胞的代谢速率的代谢速率自由水自由水/结合水比值高，代谢快。结合水比值高，代谢快。自由水自由水/结合水比值低，代谢慢。结合水比值低，代谢慢。萌发的种子萌发的种子萌发的种子萌发的种子2 水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式 2水在细胞中的存在形式水在细胞中的存在形式 (4)(4)同体积的水和果汁放入冰箱中谁最先结冰？同体积的水和果汁放入冰箱中谁最先结冰？水水自由水多还是结合水多生物体的抗寒能力较好？自由水多还是结合水多生物体的抗寒能力较好？结合水多结合水多结合水越多，抗性相对越强。结合水越多，抗性相对越强。（1）水是细胞中的良好溶剂）水是细胞中的良好溶剂（自由水）自由水）。 （2）维持细胞温度）维持细胞温度 （3）化学反应原料）化学反应原料 。（4）维持细胞形态）维持细胞形态 3 水水的生理作用的生理作用 （6）运输营养和废物运输营养和废物。 （5）结合水与其他大分子物质一起构成细胞）结合水与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分。的组成成分。1、水在生物体中的含量水在生物体中的含量 不同生物、器官、发育阶段，含水量不同不同生物、器官、发育阶段，含水量不同 2、水在细胞中的存在形式、水在细胞中的存在形式自由水自由水-结合水结合水3、水的重要作用、水的重要作用小结小结 （1）水是细胞中的良好溶剂（）水是细胞中的良好溶剂（自由水）自由水）。 （2）维持细胞温度）维持细胞温度 （3）化学反应原料）化学反应原料 。（4）维持细胞形态）维持细胞形态 （6）运输营养和废物运输营养和废物。 （5）结合水与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分。）结合水与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分。下面是常见的一些电视广告语，下面是常见的一些电视广告语，它们都涉及那些无机盐？它们都涉及那些无机盐？S补铁、补血，效果好！朴血口服液！补铁、补血，效果好！朴血口服液！（Fe）S健康的体魄，来自于健康的体魄，来自于“碘碘碘碘”滴滴！滴滴！（I）S万丈高楼平地起，层层都是万丈高楼平地起，层层都是“钙钙”起来！起来！（Ca）S聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成！聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成！用心的妈妈会用心！用心的妈妈会用心！（Zn）S生物体中的无机盐含量有什么特点？生物体中的无机盐含量有什么特点？S生物体中无机盐是以什么形式存在？生物体中无机盐是以什么形式存在？S无机盐在生物体内扮演什么样的角色？无机盐在生物体内扮演什么样的角色？无机盐对生命活动的重要性无机盐对生命活动的重要性阳离子：阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。等。1无机盐在细胞中的存在形式无机盐在细胞中的存在形式-离子的形式离子的形式2无机盐在细胞中的含量无机盐在细胞中的含量极少，仅占细胞鲜重的极少，仅占细胞鲜重的1%1.5%1%1.5%阴离子：阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。等。二二无机盐对生命活动的重要性无机盐对生命活动的重要性它们在细胞中有什么作用呢？它们在细胞中有什么作用呢？食盐中的Na+ 尿液中的Na+ 肾脏肾脏汗液中的Na+ 粪便中的Na+ 大肠大肠皮肤皮肤某人生病到医院输液，你知道用某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，用么要配制这一浓度，用0.09%或或9%浓度可以吗？浓度可以吗？为什么？为什么？生生理理盐盐水水为患者输入为患者输入0.9%的氯化钠溶的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压液有利于维持机体的渗透压平衡。平衡。 这对患者有什么作用呢？这对患者有什么作用呢？ v所谓溶液渗透压，简单的说，是指溶液中所谓溶液渗透压，简单的说，是指溶液中溶质溶质微粒微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目：溶质微粒越单位体积溶液中溶质微粒的数目：溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高；反过来，溶质微粒越少，即与液渗透压越高；反过来，溶质微粒越少，即与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是是Na+和和Cl-，细胞外液渗透压的，细胞外液渗透压的90%以上来以上来源于源于Na+和和Cl-。=0.9%介质介质0.9%缓冲介质缓冲介质 0.9%缓冲介质缓冲介质 作用一：作用一：调节渗透压调节渗透压v人体正常状态下，机体的人体正常状态下，机体的PH值应维持在值应维持在7.357.45之间，即略呈碱性。机体之间，即略呈碱性。机体PH值若较长时间值若较长时间低于低于7.3，就会形成酸性体质，使身体处于亚健，就会形成酸性体质，使身体处于亚健康状态，其表现为机体不适、易疲倦、精神不振、康状态，其表现为机体不适、易疲倦、精神不振、体力不足、抵抗力下降等。这种状况如果得不到体力不足、抵抗力下降等。这种状况如果得不到及时纠正，人的机体健康就会遭到严重损害，从及时纠正，人的机体健康就会遭到严重损害，从而引发心脑血管疾病和癌症、高血压、糖尿病、而引发心脑血管疾病和癌症、高血压、糖尿病、肥胖等严重疾患。肥胖等严重疾患。用什么来维持调节人体正常用什么来维持调节人体正常pH？作用二：调节作用二：调节pHv某些无机离子（弱酸弱碱离子）有某些无机离子（弱酸弱碱离子）有调节调节pH作用，能使机体作用，能使机体pH保持稳保持稳定定S为什么缺铁会导致贫血？为什么缺铁会导致贫血？S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？作用三：化合物组成成分作用三：化合物组成成分血血红红蛋蛋白白功能：运输氧气功能：运输氧气缺铁缺铁缺铁性贫血缺铁性贫血富含铁的食物：富含铁的食物：菠菜、红枣、菜花、马铃薯（带皮）菠菜、红枣、菜花、马铃薯（带皮） 构成细胞化合物之构成细胞化合物之-Fe（血红蛋白）（血红蛋白）叶叶绿绿素素功能：吸收阳光，进行功能：吸收阳光，进行 光合作用光合作用缺镁缺镁影响光合作用影响光合作用构成细胞化合物之构成细胞化合物之-Mg（叶绿素）（叶绿素）构成细胞化合物之构成细胞化合物之-I（甲状腺素）（甲状腺素）碘碘 是甲状腺素的成分之一是甲状腺素的成分之一缺缺 碘碘大脖子病（成人）、大脖子病（成人）、呆小症（儿童）呆小症（儿童）富含碘的食物：富含碘的食物：海带、紫菜、海蜇海带、紫菜、海蜇 功能功能 ：组成细胞中的化合物：组成细胞中的化合物钙具有约束神经、肌肉活动的本领。钙具有约束神经、肌肉活动的本领。缺钙缺钙引起神经肌肉的兴奋性增加而引起神经肌肉的兴奋性增加而导致痉挛。导致痉挛。“腰酸背痛腿抽筋，请服腰酸背痛腿抽筋，请服*高钙片高钙片”功能功能 ：维持细胞和生物体的生命活动：维持细胞和生物体的生命活动富含钙的食物：富含钙的食物：牛奶、豆制品、虾、芝麻牛奶、豆制品、虾、芝麻调节代谢活动之调节代谢活动之-Ca离子离子二、无机盐二、无机盐（一）存在形式：（一）存在形式： 离子状态离子状态（二）含量：（二）含量： 含量最少，占含量最少，占1%1%左右左右（三）生理作用（三）生理作用1 1、维持细胞渗透压稳定、维持细胞渗透压稳定2 2、调节、调节pHpH，维持生物体内酸碱平衡，维持生物体内酸碱平衡3 3、组成生物体内的重要化合物、组成生物体内的重要化合物4 4、调节酶活性，参与代谢活动、调节酶活性，参与代谢活动是维持细胞生命是维持细胞生命活动不可缺少的活动不可缺少的物质物质v水和无机盐（细胞中的无机物）水和无机盐（细胞中的无机物）（1）水是生命活动的第一要素）水是生命活动的第一要素水是生物体的主水是生物体的主要成分要成分 自由水（自由水（95.5%）结合水（结合水（4.5% ）（2）水的生理功能（良好溶剂、稳定环境、反应原料、保持细）水的生理功能（良好溶剂、稳定环境、反应原料、保持细胞形态、运输作用、结合水）胞形态、运输作用、结合水）一、水一、水二、无机盐二、无机盐（1）无机盐的存在形式（大多以离子状态存在）无机盐的存在形式（大多以离子状态存在）（2）无机盐的生理功能（维持渗透压稳定、调节）无机盐的生理功能（维持渗透压稳定、调节pH、化、化合物组成部分、调节代谢活动）合物组成部分、调节代谢活动）无机盐含量虽少，但作用很大，不可或缺无机盐含量虽少，但作用很大，不可或缺 1、下面是关于细胞中水含量的叙述，、下面是关于细胞中水含量的叙述， 其中正确的是其中正确的是 (多选多选题）题） (A.B.D) A、 水是人体细胞中含量最多的化合物水是人体细胞中含量最多的化合物 B、新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高、新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高 C.、越冬植物的细胞内自由水含量较高、越冬植物的细胞内自由水含量较高 D、老年人细胞中含水量比婴儿要少、老年人细胞中含水量比婴儿要少2、在细胞中的含量很少，但既是细胞结构的重要组成部、在细胞中的含量很少，但既是细胞结构的重要组成部 分分 ，又能维持细胞和生物体的生命活动的一类物质是，又能维持细胞和生物体的生命活动的一类物质是 ( B ) A、水、水 B、无机盐、无机盐 C、维生素、维生素 D、核酸、核酸v3人体内的无机人体内的无机盐存在的状存在的状态，大多，大多为（）A分子分子B离子离子C络合物合物D与蛋与蛋白白质结合合v4水的下列哪种特性有利于体内的化学反水的下列哪种特性有利于体内的化学反应（）A流流动性性B分子极性分子极性强C分子比分子比热大大D有有润滑作用滑作用BC1.1.构成细胞中主要化合物的基础是构成细胞中主要化合物的基础是_、_、_ 、_等化学元素等化学元素2. 2. 生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）以生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）以_为基本骨架，它们是构成细胞的基本框架，其为基本骨架，它们是构成细胞的基本框架，其中中_是主要的能源物质，是主要的能源物质，_是主要储能物是主要储能物质，质，_是生命活动的主要承担者，是生命活动的主要承担者，_作作为遗传物质。为遗传物质。三三组成细胞的元素和物质组成细胞的元素和物质 这些化合物必须有机地组织起来，构成细胞这些化合物必须有机地组织起来，构成细胞这种最基本的结构形式，才能表现生命现象！这种最基本的结构形式，才能表现生命现象！C H O N碳链碳链糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸3.3.无机盐的生理功能：无机盐的生理功能：（1 1）无机盐是细胞的重要组成部分。）无机盐是细胞的重要组成部分。（2 2）无机盐参与调节生物体生命活动。）无机盐参与调节生物体生命活动。医生在抢救病人或给病人输液时，往往会为医生在抢救病人或给病人输液时，往往会为患者输入患者输入0.9%0.9%的的NaClNaCl溶液，这对患者有什么溶液，这对患者有什么作用呢？作用呢？ （3 3）维持机体的渗透压平衡和生物体内的酸碱平衡。）维持机体的渗透压平衡和生物体内的酸碱平衡。缺少无机盐的后果缺少无机盐的后果名称符号主 要 功 能碳C有机化合物的主要组成成分氢H水及有机化合物的主要组成成分氧O水及有机化合物的主要组成成分氮N有机化合物的组成成分氯Cl细胞外的阴离子，维持体液平衡硫S蛋白质的成分磷P含在ATP等之中，是生物合成与能量代谢必需的元素硅Si骨骼及软骨形成的初期阶段必需的元素钾K细胞内的阳离子，维持体液平衡钠Na细胞外的阳离子，维持体液平衡钙Ca骨骼、牙齿的主要组分，神经传递和肌肉收缩必需的元素人体必需常量元素的功能人体必需常量元素的功能微量元素铁锌硒碘氟人体含量45g2.5g1421mg2550mg1.4mg日需量1215mg1015mg20350g100200g3.34.1mg人体必需的微量元素及日需量人体必需的微量元素及日需量微微量量元元素素在在人人体体中中的的功功能能名称符号主要功能不足的影响氟F人体骨骼成长所必需的元素不良骨骼和牙齿碘I甲状腺素的成分甲状腺肿，甲状腺机能减退，影响智力和生长发育硒Se与肝功能肌肉代谢有关的元素肝脏坏死，白血球失效，不育，大骨节病硅Si骨骼及软骨形成的初期阶段必需的元素影响骨骼和软骨生长锌Zn胰岛素的成分，许多酶的活性中心侏儒病，皮炎，生长智力发育，厌食症锰Mn酶的激活影响生殖腺，骨变形铁Fe组成血红蛋白、细胞色素、铁-硫蛋白等，输送氧贫血钴Co形成红血球所必需的维生素B12的组分贫血铜Cu铜蛋白的组分，有助铁的吸收和利用贫血，头发褪色钼Mo黄素氧化酶、醛氧化酶，固氮酶等必需的元素降低酶活性钒V促进牙齿的矿化胆固醇降低铬Cr促进葡萄糖的利用，与胰岛素的作用机制有关角膜不透明，葡萄糖代谢不良