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1、细胞中的无机盐,授课老师：黄淑仪 组员：朱西同资料收集 梁炜峰课件制作 叶艳菲教案整理,无机盐即无机化合物中的盐类,旧称矿物质；是体内除去碳、氢、氧、氮以外的其它所有无机元素的统称。 目前人体已经发现20余种, 无机盐含量较多的,我们称为常量元素,其中常量元素有铁、锌、硒、钼、铬、钴而含量微少的,通常每100毫升的血液中才有几微克的,则叫微量元素(或痕量元素)。,问题: 无机盐在细胞内以什么形式存在？ 无机盐对于细胞和生物体的作用如何？ 这些生理作用是如何发挥的？,细胞中无机盐的存在形式 无机盐对细胞的作用 无机盐对生物体的作用,对植物的影响,对动物的影响,尽管人体内无机元素种类众多，大约有6
2、0多种，但细胞中无机盐的含量很少，约占细胞总重的1。占人体体重的4。 无机盐在细胞中主要以离子形式溶于水, 如Na+(钠)、K+(钾)、Ca2+(钙)、Mg2+(镁)、Cl-(氯)、HPO42-(磷酸氢）,无机盐, 虽然它在细胞中虽然含量很少,且大多数无机盐以离子状态存在于细胞中,但是具有多方面的重要作用: 无机盐既是细胞内复杂化合物的重要组成成分；如Fe是血红蛋白的主要成分,Mg 是叶绿素分子必需的成分; 又对维持生物体的生命活动有重要作用；如血液中钙离子含量太低就会出现抽搐现象。,主要的阴离子有:Cl-、PO4-和HCO3-，其中磷酸根离子在细胞代谢活动中最为重要：,在各类细胞的能量代谢中
3、起着关键作用； 是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的组成成分； 调节酸碱平衡，对血液和组织液pH起缓冲作用。,主要的阳离子有： Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+ 探究：叶绿素分子结构和血红蛋白结构 示意图,钙调素、肌动球蛋白、ATP酶,Ca2+,硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶,Mo2+,肽酶,Co2+,酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶,Cu2+,肽酶,Mn2+,叶绿素、磷酸酶、Na-K泵,Mg2+,参与蛋白质合成和某些酶促合成,K+,维持膜电位,Na+,血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和铁蛋白的组成成分,Fe2+或Fe3+,在细胞中的作用,离子种类,阳
4、离子在细胞中的作用,无机盐的生理功能：,（1）构成生物体的重要成分 （2）维持维持细胞和生物体的生命活动 （3）维持细胞和生物体的酸碱平衡,Fe2+或Fe3+：血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶 和铁蛋白的组成成分 铁对人体的作用 铁对生物氧化过程起到了重要的作用，能够促 进人体的生长发育。 可增加免疫功能，提高机体对疾病的抵抗力。 可防止疲劳，使皮肤保持红润。 可以预防和治疗因缺铁而引起的贫血。,钠：维持膜电位 钠对人体的作用 在维持机体体液的渗透压、协调细胞内外的平衡、协助神经和肌肉的正常运作，保持其兴奋性方面起着十分重要的作用，同时，可防止因过热而产生的疲劳和中暑。,K+：参与蛋白质合成和某
5、些酶促合成 钾对人体的作用 钾可帮助将氧气输送到脑部，以保持清醒的头脑，同时还可促进机体的代谢，帮助处理体内废物。,Mg2+：叶绿素、磷酸酶、NaK泵 镁对人体的作用 镁能防止身体软组织的钙化，它能保护动脉血管的内皮层。在骨骼的形成和矿物质及碳水化合物的代谢中也起着重要作用。与维生素B6一起帮助溶解和减少肾的钙磷结石。最新的研究表明镁能防治心血管疾病、骨质疏松症和某些肿瘤、降低血中的胆固醇、防止早产和孕妊期的痉挛。,Mn2+：肽酶 锰：锰是重要酶的组成成分，它可促进机体的生长发育、骨骼的形成，维持甲状腺的正常功能，促进性激素的合成，调节神经的应激能力。当机体缺锰时，易表现为食欲不振、体重降低及
6、性激素水平降低，从而影响了生殖功能。因此应多食一些坚果类、绿叶蔬菜、豌豆及未精制的谷类制品。,Co2+：肽酶 钴：钴是构成维生素B12 的一部分，是人体血红细胞不可缺少的物质。它能刺激人体骨髓的造血功能，对机体的生长发育及蛋白质的代谢有着重要的作用。肉类、动物肾脏与肝脏、牛奶、牡蛎、蛤类都是富含钴的食品，但人体直接摄取的钴无活性作用，只有通过摄取动物的肉类或肝脏得到维生素B12 时，才能获得活性钴。,Mo2+：硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶 钼：钼这种矿物质在人体内的总量虽然很小，但在生命的发生、发展和成熟等各阶段中都起着不可估量的作用。它是酶的重要构成要素，能使人体有效地利用铁，防止发生贫血，促进
7、人体健康。食物中以肉类、谷类、豆类及深色绿叶蔬菜含钼较多。在正常饮食的情况下是不易缺乏钼的。,Ca2+：钙调素、肌动球蛋白、ATP酶 缺钙易出现抽搐现象,酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着细胞组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应。 例如，各种蛋白质对于pH的改变非常敏感，人体血浆pH降低0.5时，人就立即发生酸中毒。无机离子如HPO42-H2PO4-和H2CO3HCO3-等，组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。,课外拓展之一：,钾 生理功能：酶的活化剂。钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂，如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢酶、淀粉合成酶、琥珀酰CoA
8、合成酶、谷胱甘肽合成酶等。因此钾在碳水化合物代谢、呼吸作用以及蛋白质代谢中起重要作用。钾能促进蛋白质的合成，与糖的合成也有关，并能促进糖类向贮藏器官运输。钾是构成细胞渗透势的重要成分，如对气孔的开放有着直接的作用。 缺钾病症：抗性下降。缺钾时植株茎杆柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒性降低。叶色变黄叶缘焦枯。缺钾叶片失水，蛋白质、叶绿素被破坏，叶色变黄而逐渐坏死；缺钾有时也会出现叶缘焦枯，生长缓慢的现象，但由于叶中部生长仍较快，所以整个叶子会形成杯状弯曲，或发生皱缩。老叶先表现病症。钾也是易移动而可被重复利用的元素，故缺素病症首先出现在下部老叶。,磷 生理功能：磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，并与蛋白
9、质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分，也是ATP和ADP的成分。磷参与碳水化合物的代谢和运输，如在光合作用和呼吸作用过程中，糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的。磷对氮代谢有重要作用，如硝酸还原有NAD和FAD的参与，而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化。磷与脂肪转化有关，脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的参与。 缺磷病症：植株瘦小。缺磷影响细胞分裂，使分蘖分枝减少，幼芽、幼叶生长停滞，茎、根纤细，植株矮小，花果脱落，成熟延迟。叶呈暗绿色或紫红色。缺磷时，蛋白质合成下降，糖的运输受阻，从而使营养器官中糖的含量相对提高，
10、这有利于花青素的形成，故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。老叶先表现病症。磷在体内易移动，能重复利用，缺磷时老叶中的磷能大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。因此，缺磷的症状首先在下部老叶出现，并逐渐向上发展。,课外拓展：,基肥是一种铺设在水草造景缸砂层下面的固体肥料，基肥中除了含有大量微溶性微量元素的无机盐，更多的就是水草生长必需的铁质 。,对动物的作用： 以哺乳动物为例,吸收无机盐的离子是通过消化道(胃、小肠和大肠)的上皮细胞完成的,吸收的方式以主动运输为主。 无机盐在动物体内的作用可以归纳为两点: 一是动物体的结构成分; 二是对动物体的生命活动具有调节作用,缺碘：碘缺乏病是人类最古老的
11、疾病之一。我国在公元前七世纪就有文字记载，称为瘿(Ying) 病，晋代的葛洪首次提出用海藻、昆布治疗地方性甲状腺肿（碘缺乏病中的一种疾病）。直至二十世纪人们才普遍认识到可以用碘来预防碘缺乏病并获得成功。 碘缺乏严重危害人类健康，碘缺乏病的主要表现是： 1、损害儿童大脑神经发育，表现为不同程度的智力缺陷、学习能力低下。 2、地方性甲状腺肿，俗称粗脖根或大脖子病；严重碘缺乏会引发地方性克汀病。表现为聋、哑、呆、傻。 3、导致正在母亲肚子里生长的胎儿死亡、畸形、聋哑或流产、早产。 4、成人体力和劳动能力下降，儿童生长、发育受到影响。 5、碘缺乏病还明显影响牲畜的生长发育、繁殖和生产力，降低肉、蛋、乳
12、等的产量和质量。,国王的故事 人们很早就注意到碘缺乏与智力落后存在着某种联系。 传说法国著名的国王拿破仑得到报告，在当时的法国南部边界（现今瑞士阿尔卑斯山地区），流行着一种特殊的白痴病，在家族中常发现有多个成员呆傻。国王曾想迁移整个村庄来根除这种病。这时，一位具有献身精神的青年医生古根比尔听说此事，他勇敢地在当地建立了移民点，仔细研究这种白痴病。他发现白痴病人在高山上多，降到一定海拔高度就消失了，后来人们才知道山越高，土壤受雨水冲洗得越严重，土壤碘越少。可见居住环境碘缺乏与白痴病人的发生有着一定的因果联系。,通常体内不能合成大多数的无机盐类及微量元素，而随着人体的新陈代谢，每天又有一定数量的无
13、机盐与微量元素通过尿液、粪便、汗液、唾液等多种途径被排出体外。 因此，就必须通过膳食予以补充。无机盐类在食物中分布很广，对于正常生理情况下的成人来说，一般从食物中获得的量能与机体排出量保持相对平衡，但处于青春期的青少年则往往吸收量增加。在青春期容易缺乏的无机盐和微量元素有钙、碘、铁、锌等。,水果，是人们日常生活中重要的食品，特别是蔬菜，在膳食中占有更重要的位置。人体所需的各种维生素和纤维素及无机盐，主要来源于蔬菜。 维生素是维持人体组织细胞正常功能的重要物质，无机盐对维持人体内酸碱平衡起重要作用。,1、人体血液中缺乏哪中无机盐时肌肉会 发生抽搐?( ),、钠盐 、钙盐 、铁盐 、磷酸盐,B,、生物体内含Zn2+的酶最多,有70多种酶 的活性与Zn2+有关，缺乏Zn2+生物就会 无法正常生活，这说明无机盐( ),A、对持维持生物体的生命活动有重要作用 B、对持酸碱平衡有重要作用 C、对维持细胞形态有重要作用 D、对调节细胞内的浓度有重要作用,A,总结： 1、无机盐在细胞内以离子形式存在的 2、无机盐对细胞和生物体的生理作用： （1）构成生物体的重要成分 （2）维持维持细胞和生物体的生命活动 （3）维持细胞和生物体的酸碱平衡 3、无机盐结构图,谢谢观看！,棉花缺钾,胡萝卜缺钾,水稻缺磷,