1.1水和无机盐是构成细胞的重要无机物课件-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

生物体结构层次 个体→系统→器官→组织→细胞 →化合物→元素 水由什么元素组成？ 什么分子组成？ 第一章 细胞的分子组成 新浙科版必修1 第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物 含碳的化合物都是有机物（ ） 本节聚焦 1. 说出细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素构成； （生命观念） 2．指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用；（生命观念、科学思维） 3．举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。（生命观念、科学思维） 学习目标 植物（生物）中含有哪些元素? 土壤（非生物）中含有哪些元素? 一、细胞主要是由C、H、O、N、P和S等元素组成 生物体结构和功能的基本单位 细胞 细胞是由物质组成的，物质是由元素构成的 生物与非生物间化学元素组成的区别？ 非生物 生物 元素 植物的平均组成 （新鲜物重量比例）/% 土壤的平均 组成/% C H Ca K N Si Mg P S Na Cl Fe 70 18 0.5 0.3 0.3 0.2 0.04 0.07 0.05 0.02 0.02 0.01 50 2 1.4 1.5 0.1 34 0.6 0.1 0.05 0.7 0.01 4 思考： 组成植物和土壤的元素种类相同吗？元素含量呢？ 统一性：元素的种类相同 差异性：元素的含量不同 生物与非生物之间具有: 为什么？ 生物和非生物所含元素都来自无机环境，为什么含量却大不相同？ 生物按照生命活动的需要，从外界有选择地吸收元素，故含量却大不相同 元素 符号 含量(%) 氧 O 65.0 碳 C 18.5 氢 H 9.5 氮 N 3.3 钙 Ca 1.5 磷 P 1.0 钾 K 0.4 硫 S 0.3 钠 Na 0.2 氯 Cl 0.2 镁 Mg 0.1 组成细胞的主要元素 组成人体细胞的主要元素图 占细胞干重 最多的是C 占细胞鲜重 最多的是O 细胞干重各元素百分比 细胞鲜重各元素百分比 （指的是？重） 大量元素 微量元素 微量元素含量虽少，但它们对维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用 必需？ 元素缺乏对生物有什么影响？ 缺Fe： 人体患贫血；果树患黄叶病 缺B： 华而不实（只开花不结果） 缺Zn： 影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 缺I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大 缺Mg： 影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 缺Ca： 成年人缺钙患骨质疏松症；儿童佝偻病；缺钙抽搐 分类 大量元素 微量元素 含量 万分之一以上 万分之一以下 作用 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg Zn、Fe、Cu、B、Mo、Mn 最基本元素 基本 元素 主要 元素 含量极少，作用显著 细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成 铁 猛 碰 新 木 桶 Fe Mn B Zn Mo Cu （硼） （钼） 这些元素是如何存在于生物体内的呢？他们的具体作用又有哪些？ 题组一　构成细胞的元素 1.C、H、N这三种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%(占细胞干重)左右，而这三种元素在岩石圈中的质量分数还不到1%。这个事实说明 A.生物界与非生物界具有统一性 B.生物界与非生物界具有差异性 C.元素在自然界中都可以找到 D.生物界具有特殊性 √ 2.下列化学元素中属于组成生物体的微量元素的是 A.K B.P C.B D.Ca 组成生物体的微量元素有Fe、Zn、Cu、I、Mn、B、Cr、Mo、Co、Se、F等。 √ 资料：人一旦缺水，后果很严重的。缺水1-2%，感到渴；缺水5%， 口干舌燥，皮肤起皱，意识不清，甚至幻视；缺水15%， 往往甚于饥饿。现代医学研究表明，人在饥饿状态下的生命极限最多是10天，而缺水只能活3天。 二、水为生命活动提供了条件 3. 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例% 10 22 76 79 83 1. 细胞中各种化合物所占比例 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 所占比例% 85-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 2. 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80 细胞中含量最多的化合物是水 不同生物的含水量不同 水生生物>陆生生物 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 资料分析与讨论 细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？ 同种生物，不同的生长发育时期含水量不同 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例（%） 10 22 76 79 83 思考：心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ （2）探讨同一生物体不同器官的含水量，分析材料得出结论。 水的含量 1 水为生命活动提供了条件 二 水在细胞中存在的形式 2 自由水 （占细胞内全部水的95.5%） 结合水 （占细胞内全部水的4.5%） 特点：易蒸发、不受束缚、可流动 特点：不易散失、含量较稳定、 失去流动性和溶解性 以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 功能：细胞结构 的组成成分。 水为生命活动提供了条件 二 判断：以下实例中水主要以什么形式存在？ （A） 切西瓜时流出的瓜汁水 （B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水 （Ｃ）晒干的小麦烘烤时丢失的水 （D）鸡蛋清里的水 以自由水方式存在的有： 以结合水方式存在的有： A B C D 比较新鲜种子和干种子 谁的新陈代谢相对旺盛？ 一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高 自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？ 结合水含量越高，抗逆性相对较强 （结合水多）：代谢能力？，抗逆性较？ （自由水多）：代谢能力强，抗逆性较弱 含量最多，功能很重要 阅读课本，从水的结构找出原因，并总结其功能。 具有极性和氢键 （一）水的化学特性 1.水为极性分子 2.水分子之间会形成氢键 许多带有正、负电荷离子或极性分子都容易与水结合。 氢键被破坏时需要 热量，氢键形成时会 热量。 吸收 释放 Cl- Na+ （1）良好溶剂（能帮助溶解和运输营养物质和代谢产物） （2）调节温度 （3）参与化学反应：水分子是生物体内多种生化反应的重要反应物和生成物 （4）是细胞结构的组成成分 结构 结合水 水是极性分子 水分子之间具有氢键 水的功能 水为生命活动提供了条件 水在动、植物的分布、繁殖、生长发育以及动物体色、动物行为等方面有着深远影响。 对点训练 题组二　细胞中的水 3.某人曾经的体重为486公斤，那么在他体内含量最多的物质是 A.水 B.无机盐 C.蛋白质 D.脂肪 √ 思考： 生活在沙漠中的沙生柽柳含量最多的化合物是什么？ 脂肪肝病人的肝细胞中呢？答：_______ 组成细胞的化合物 水 （60%~90%） 蛋白质 （7%~10%） 糖类和核酸 （1%~1.5%） 脂质 （1%~2%） 无机盐 （1%~1.5%） ①细胞内含量最多的化合物是什么? ②细胞内含量最多的有机化合物是什么? 水 蛋白质 4.下列关于构成细胞的水分子的叙述，正确的是 A.水分子间氢键的形成吸收大量热量，能降低体温 B.细胞中水的含量多少与代谢强弱无关 C.水是生物体内含量最多的化合物，影响着生物分布、繁殖等 D.水是极性分子，细胞内代谢都需要水分子作为底物和产物 √ 水分子间氢键的形成会释放热量，A错误； 水参与细胞内的多种化学反应，细胞中水的含量多少与代谢强弱有关，B错误； 水是极性分子，但细胞内代谢不一定都需要水分子作为底物或产物，D错误。 广告一：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！ 广告二：高钙片，一片顶两片！ 广告三：补铁、补血，效果好！补雪口服液！ 下面的广告中提到了这些物质是什么？有何作用？ 三、无机盐与细胞生活密切相关 （一）存在形式： 离子形式（多数） （少数）化合物 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 含量：很少，仅占1％－1.5％ 骨细胞的重要成分是磷酸钙 Ca3(PO4)2 功能：1.维持生物体正常的生命活动 皱缩 膨胀 9% 0.09% 病人到医院输液，为什么要用生理盐水（0.9%），如果不是生理盐水，而是蒸馏水或其他浓度盐水会怎么样？ 渗透压平衡 1.1维持血浆的正常浓度，维持细胞形态 功能：1.维持生物体正常的生命活动 当我们剧烈体育运动后，会感到腰酸、膝盖酸。这是因为运动产生了乳酸，但我们体液pH值并没有因此而下降，还是维持在7.35-7.45之间，为什么呢？ 我们可以依靠无机盐离子： H2CO3 /NaHCO3 ；NaH2PO4/Na2HPO4组成的缓冲对 1.2维持酸碱平衡。 酸碱平衡 功能：1.维持生物体正常的生命活动 材料　 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是由随着汗液丢失了大量钙离子引起的。 1.3维持神经、肌肉的兴奋性 功能：1.维持生物体正常的生命活动 哺乳动物血液中Ca2+含量过低会导致抽搐，Ca2+过高 ？ 会导致肌无力 磷酸钙骨水泥（CPC）常用于骨科手术，能促进骨组织的生长和修复。这体现了无机盐在细胞中的生理作用是（　　） A.提供能量 B.化合物的组成成分 C.维持渗透压 D.维持细胞形态 骨细胞的重要成分是磷酸钙 Ca3(PO4)2 2. 是细胞的重要组成成分之一 2、植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 思考 1、为什么缺铁会导致贫血？ 血红蛋白的结构 叶绿素a的结构 铁是血红蛋白的重要组分 镁是叶绿素的重要组分 功能：3. 是某些复杂化合物的重要组成成分 （ 组成化合物） 碘离子（I-）是甲状腺激素的必需成分 镁离子(Mg2+)是叶绿素的主要组成成分 亚铁离子（Fe2+）是血红蛋白的必需成分 （二）无机盐的功能： 题组三　细胞中的无机盐 5.哺乳动物血液中某种离子含量过低会导致肌肉发生抽搐。该离子是 A.Fe2＋ B.Ca2＋ C.Cl－ D.I－ √ 6.下列关于无机盐的说法，错误的是 A.维持细胞的酸碱平衡 B.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 C.在细胞中少数以离子的形式存在 D.炎炎夏日在室外作业的人应多喝淡盐水 √ 元素 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素：Zn、Fe、Cu、B、Mo、Mn 水 结构 含量 功能 ①、水作为良好的溶剂，能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物； ②、水分子之间的氢键使得水具有调节温度、缓和温度变化的作用； ③、水是细胞中某些代谢的反应物和产物； ④、水在动、植物的分布、繁殖、生长发育以及动物体色、动物行为等方面有着深远影响 ：氢键 ：不同生物有差别；同种生物不同年龄、不同器官也有差别 ：多数——离子；少部分——化合物 ①无机盐能维持血浆的正常浓度，维持细胞形态； ②无机盐能维持生物体的酸碱平衡； ③无机盐能维持神经、肌肉的兴奋性； 无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分，维持细胞和生物体的生命活动 。 无机盐 存在形式 功能 水和无机盐是构成细胞的重要无机物 判断1：人体内微量元素含量微小，作用也不重要（ ） 判断2：含碳的化合物都是有机物（ ） 判断3：脂肪细胞中含量最多的化合物是脂肪（ ） 判断4：水是生命之源，寻找生命应先寻找水（ ） 判断5：由于水分子之间的氢键，使得水作为生物体内的良好的溶剂（ ） 判断6：生物体内的无机物多数以离子形式存在（ ） 判断7：哺乳动物血液中钙离子含量过低会导致肌无力（ ） × × × √ × × × $$