細(xì)胞中的原子和分子.ppt

1、,第一節(jié) 細(xì)胞中的原子和分子,組成細(xì)胞的元素 構(gòu)成生物體各種化合物的含量 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)化合物,思 考,請(qǐng)列舉一些組成生物體的化學(xué)元素，并能嘗試說(shuō)出其存在物質(zhì)。 試分別從量和作用的角度對(duì)組成元素的分類,人體中化學(xué)元素的含量,人體中化學(xué)元素的含量,必需元素硒,閱讀課本，尋找硒的作用，構(gòu)建必需元素的概念,某些必需要元素的作用,積極思維,組成生物體的元素在不同生物體內(nèi)量和種類關(guān)系是什么？,積極思維思考元素在生物界與非生物界之間的關(guān)系,組成生物體的元素，在無(wú)機(jī)自然界都可以找到，沒(méi)有一種化學(xué)元素是生物界所特有的。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明了_ 組成生物體的化學(xué)元素，在生物體內(nèi)和在無(wú)機(jī)自然界中的含量相差很大。如CHN在人

2、體內(nèi)占73%，而在巖石圈內(nèi)不到1%。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明了_,生物界與非生物界具有統(tǒng)一性,生物界與非生物界具有差異性,原子,原子是物質(zhì)的基本單元 原子 質(zhì)子數(shù)中子數(shù)原子的質(zhì)量數(shù),原子示意圖,原子核,中子,質(zhì)子,電子,碳原子結(jié)構(gòu)圖,一般來(lái)說(shuō)，原子最外層能參加構(gòu)成化學(xué)鍵的電子被稱為價(jià)電子。,電子,質(zhì)子,中子,原子之間是通過(guò)化學(xué)鍵相互作用的。,一個(gè)原子將電子給予另一個(gè)原子，二者之間靠正負(fù)離子之間的靜電作用而形成的化學(xué)鍵叫離子鍵。,鈉離子,氯原子,氯化鈉,課本P13 “積極思維” 原子之間是怎樣相互作用的？,原子之間是通過(guò)化學(xué)鍵相互作用的,原子之間通過(guò)共用電子對(duì)形成的相互作用叫做共價(jià)鍵。,氧原子,氫原子,氫原

3、子,水分子,分子,分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒，除稀有氣體等以單原子狀態(tài)存在以外，分子一般是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的原子構(gòu)成。 化合物的化學(xué)組成通常以化學(xué)式表示。,水的化學(xué)式是H2O，表示每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子核一個(gè)氧原子構(gòu)成。,水分子,氫鍵,氫原子呈部分正電性,氧原子呈部分負(fù)電性,帶有部分正電性的氫原子與帶有部分負(fù)電性的氧原子或氮原子通過(guò)彼此間的相互吸引而形成氫鍵。 氫鍵屬于一種弱鍵，在決定生物大分子的三維結(jié)構(gòu)上起著重要作用。,+,-,構(gòu)成生物體各種化合物的含量,在活細(xì)胞中，水是含量最多的化合物，約占細(xì)胞總質(zhì)量的6090，無(wú)機(jī)鹽約占細(xì)胞總量的1.5。,水是含量最多的化合物，蛋白質(zhì)是含量最多的有

4、機(jī)物；在細(xì)胞干重中，蛋白質(zhì)是含量最多的化合物。,細(xì)胞中的無(wú)機(jī)化合物,細(xì)胞中的無(wú)機(jī)化合物,水,無(wú)機(jī)鹽,自由水,結(jié)合水,水的特性,水是極性分子，水分子中所形成的氫鍵就成了有極性的共價(jià)鍵。水的這一特性使水有較強(qiáng)的內(nèi)聚力和表面張力。 水還具有比較大的比熱和汽化熱等特性，使得水成為生物體的溫度調(diào)節(jié)劑。,水的特性,由于內(nèi)聚力，水可以在根、莖、葉的導(dǎo)管中形成連續(xù)的水柱，從而可從根部一直上升到參天大樹(shù)的樹(shù)梢。 由于較高的表面能力，所以水蠅等昆蟲(chóng)能在水面上行走。 由于水分子的極性，它可以和多種極性分子和極性表面結(jié)合，這就是水的附著力。在活細(xì)胞中，水可以附著在纖維素、淀粉和蛋白質(zhì)等多種分子上，這對(duì)于正常的代謝活動(dòng)

5、具有重要意義。,水對(duì)于生物體的意義,一切細(xì)胞都是生活在水環(huán)境中的。細(xì)胞中大量的水分，對(duì)于維持細(xì)胞形態(tài)、保證代謝的正常進(jìn)行具有重要的作用。,自由水,概念：是指以游離的方式存在的，可以自由流動(dòng)的水。 功能： 細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑； 細(xì)胞生活的液體環(huán)境； 細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，直接參與細(xì)胞內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)； 自由水的自由流動(dòng)也能促進(jìn)細(xì)胞物質(zhì)的運(yùn)輸和代謝廢物的排出。 在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量一般較多。,結(jié)合水,定義：在細(xì)胞中通過(guò)氫鍵等與蛋白質(zhì)、糖類和核酸等物質(zhì)結(jié)合在一起。不能自由流動(dòng)，大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%。 功能：是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。 生物體內(nèi)結(jié)合水的含量增多可以使植物的抗逆性

6、增強(qiáng)，以適應(yīng)不良的環(huán)境條件。,討論,討論,種子為什么在曬干后才能長(zhǎng)期貯存 ？ 對(duì)一個(gè)活的細(xì)胞而言，自由水含量的多少對(duì)于細(xì)胞的生命活動(dòng)有著重要的影響。一般情況下，細(xì)胞的生命活動(dòng)隨自由水含量的下降而降低。植物一些胚性細(xì)胞，如種子，在曬干后，在自由水幾乎盡失的情況下，種子的生命活動(dòng)基本停止，但胚性細(xì)胞的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞，細(xì)胞還未失去活性，當(dāng)種子吸水后就能很快恢復(fù)生命活動(dòng)。如果種子沒(méi)有曬干，種子就會(huì)進(jìn)行呼吸作用，消耗種子中貯存的有機(jī)物，從而縮短種子的貯存壽命。因?yàn)榉N子的呼吸作用強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)與種子內(nèi)的含水量成正比。如果通過(guò)一定的手段（如烘烤）將干種子中的結(jié)合水也趕走，胚性細(xì)胞的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)就會(huì)被破

7、壞，種子也就死亡。,人體對(duì)部分無(wú)機(jī)鹽的需求表,細(xì)胞中部分無(wú)機(jī)鹽的生理功能,無(wú)機(jī)鹽的功能,1.是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分 有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成部分 碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨骼、牙齒中的重要成分,實(shí)例： 鎂離子是葉綠素分子必需的成分；葉綠素是綠色植物進(jìn)行光合作用的色素，它能吸收光能用于光合作用。絕大多數(shù)植物葉片的顏色是綠色的，這是葉綠素顯現(xiàn)的顏色。沒(méi)有Mg2就不能合成葉綠素，植物的葉片就會(huì)發(fā)黃，影響到光合作用的正常進(jìn)行。 亞鐵離子是血紅蛋白的主要成分；血紅蛋白是一種紅色含鐵的蛋白質(zhì)，是紅細(xì)胞的主要成分，功能是運(yùn)輸氧氣和一部分二氧化碳。血紅蛋白中的鐵是二價(jià)鐵離子，對(duì)人來(lái)說(shuō)，小腸也只吸收二價(jià)

8、鐵離子，對(duì)三價(jià)鐵離子是不吸收的。沒(méi)有Fe2就不能合成血紅蛋白，人就會(huì)患缺鐵性貧血。,無(wú)機(jī)鹽的功能,1.是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分 2.參與并維持生物體的代謝活動(dòng) 3.維持生物體內(nèi)的平衡 滲透壓的平衡 酸度平衡 離子平衡,實(shí)例： 哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的Ca2+，如果某個(gè)動(dòng)物血液中鈣鹽的含量過(guò)低就會(huì)出現(xiàn)抽搐。 Ca2+對(duì)于血液的凝固也是非常重要的，沒(méi)有Ca2+ ，血液就不能凝固。生物體內(nèi)的無(wú)機(jī)鹽離子必須保持一定的比例，這對(duì)維持細(xì)胞的滲透壓和酸堿平衡是非常重要的，是生物體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。如HCO3對(duì)于維持血液正常，pH值具有重要的作用。含Zn的酶最多，有七十多種酶的活性與Zn有關(guān)。Co是維生素B12的必要成分，參與核酸的合成過(guò)程。,討論,討論,老年人容易發(fā)生骨折，這是因?yàn)楣琴|(zhì)發(fā)生了什么變化？這主要是由于缺少哪種無(wú)機(jī)鹽引起的？ 骨中的成分主要分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物兩大類，有機(jī)物主要是蛋白質(zhì)，無(wú)機(jī)物主要鈣鹽。在成年人骨中的兩大組成成分的比例大致是：有機(jī)物占1/3，無(wú)機(jī)物占2/3，有機(jī)物有韌性，無(wú)機(jī)物有硬度，兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使成年人的骨既有強(qiáng)度，又有彈性，這樣的骨硬度大，支持能力強(qiáng)又不易發(fā)生骨折。幼年的骨中，有機(jī)物大于1/3，相對(duì)較多，無(wú)機(jī)物小于2/3，相對(duì)較少，這樣的骨，彈性好，不易發(fā)生骨折，但支持強(qiáng)度差一些，且易變形，所以對(duì)青少年來(lái)說(shuō)，養(yǎng)成正