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

该高中生物学课件围绕“水和无机盐是构成细胞的重要无机物”，从组成细胞的元素（统一性与差异性、主要及微量元素）和化合物（无机与有机分类及含量）切入，通过“问题探讨”（如地壳与细胞元素比较）、图表分析（元素含量表、化合物含量表）等学习支架，引导学生构建从元素到化合物的知识脉络。 其亮点在于以生命观念（物质基础、结构与功能观）和科学思维（图表比较、归纳分析）为核心，结合探究实践（如分析不同生物含水量、自由水与结合水比值影响）。通过Mg构成叶绿素、Fe构成血红蛋白等实例，运用问题驱动和图表分析法，帮助学生理解水和无机盐的作用，培养科学探究能力，也为教师提供直观教学素材，提升课堂效率。

第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物 问题探讨 石墨 钻石 生物体结构和功能的基本单位是细胞，细胞由什么组成呢 含量 种类 问题探讨 比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能得到地壳和细胞之间化学元素有什么关系？ 元素 地壳 细胞 O 48.60 65.0 Si 26.30 极少 C 0.087 18.0 N 0.03 3.0 H 0.76 10.0 组成地壳和组成细胞的部分 元素含量（%）表 组成细胞的元素在无机自然界都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有 细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 原因 生物和外界环境进行物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中获取的 为什么组成地壳和细胞的元素相对含量差异很大？ 思考 统一性 差异性 问题探讨 组成细胞的元素 主要元素 微量元素 C、H、O、N、P、S等 占人体比重96%以上，O所占比重最大 含量少，但对维持细胞正常的结构和生命活动起着重要的作用 问题探讨 经过分离、提纯和鉴定的方式，得知细胞中物质的组成及含量 组成细胞的化合物 含量最多的化合物 水 含量最多的有机物 蛋白质 种类 无机化合物 水 无机盐 有机化合物 糖类 脂质 蛋白质 核酸 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%) 组成细胞的主要化合物及相对含量 组成细胞的主要化合物及其相对含量 水（70%~90%） 无机盐（1%~1.5%） 脂质（1%~2%） 糖类和核酸（1%~1.5%） 蛋白质（7%~10%） 0.8 0.015 0.02 0.015 0.1 水的含量 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%) 组成细胞的主要化合物及相对含量 分析左侧“组成细胞的主要化合物及相对含量”图，能得出水的含量具有什么特点？ 思考 水是活细胞中含量最多的化合物。 组成细胞的主要化合物及其相对含量 水（70%~90%） 无机盐（1%~1.5%） 脂质（1%~2%） 糖类和核酸（1%~1.5%） 蛋白质（7%~10%） 0.8 0.015 0.02 0.015 0.1 水的含量 分析上表中的数据，能得出什么结论？ 思考 几种不同生物体的含水量 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 生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为60%~95%，水母的含水量达到97%。水生＞陆生。 高等植物 60～80% 8 水的含量 植物幼嫩部分>成熟部位 幼年>老年 同一生物，不同发育时期的含水量不同 9 水的含量 同一个体，不同组织和器官中含水量也不同 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 10 水的作用 H2O 水的分子式 O H H × · × · · · · · － ＋ ＋ 水的电子式及结构模型 水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。 氢原子以共用电子对与氧原子结合。 氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。 相邻的水分子间带负电荷的氧和带正电的氢原子相互吸引形成的分子间作用力即氢键 一个水分子通过氢键 可以与几个水分子相连？ 水的作用 H2O 水的分子式 O H H × · × · · · · · － ＋ ＋ 水的电子式及结构模型 水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。 氢原子以共用电子对与氧原子结合。 氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。 相邻的水分子间带负电荷的氧和带正电的氢原子相互吸引形成的分子间作用力即氢键 带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。 Na+ Cl－ NaCl在水中电离后与水分子结合 水的作用 有助于物质的运输 把营养物质运送到各个细胞。 把代谢废物运送到排泄器官或者直接排出体外。 水的作用 调节温度 由于水分子之间存在着氢键，氢键形成会释放热，氢键断开会要吸收热。使得细胞内水的温度变化不明显。 水的作用 细胞中某些代谢的反应物和产物 光合作用 细胞呼吸 水的作用 细胞中某些代谢的反应物和产物 有助于物质的运输 良好的溶剂 调节温度 在动植物的分布、繁殖、生长发育以及动物体色行为等方面也有影响 水的存在形式 项目 自由水 结合水 定义 绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水。 一部分水与细胞内的其他物质（蛋白质、多糖等）相结合，叫作结合水。 含量 大约占细胞内全部水分的95.5% 大约占细胞内全部水分的4.5%。 作用 自由水是细胞内良好的溶剂； 结合水是细胞结构的重要组成部分。 特点 在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛。 结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 水的存在形式 1. 小麦收割后晾晒种子，晒出其中的水分，失去的是什么水？ 2. 取一些晒干的小麦种子放到干燥试管内加热，试管内壁出现水珠，这些水珠又是什么水？ 自由水和结合水 的比例？？ 生物体新陈代谢旺盛的部分自由水的含量高，反之结合水含量高。 水的存在形式 比值大 细胞代谢旺盛，但抗逆性较差 比值小 细胞代谢缓慢，但抗逆性较强 自由水和结合水的比值 新鲜的种子 晒干 失去自由水 活的种子 烘干 失去结合水 死的种子 组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比） 组成人体细胞的主要元素 （占细胞鲜重的百分比） 2）干重中C.H.O.N从多到少排序？ O>C>H>N C>O>N>H 1）鲜重中C.H.O.N从多到少排序？ 水的存在形式 无机盐的含量 水 (70%～90%) 蛋白质 (7%～10%) 糖类和核酸 (1%～1.5%) 脂质 (1%～2%) 无机盐 (1%～1.5%) 组成细胞的主要化合物及相对含量 分析左侧“组成细胞的主要化合物及相对含量”图，能得出什么结论？ 思考 无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。 组成细胞的主要化合物及其相对含量 水（70%~90%） 无机盐（1%~1.5%） 脂质（1%~2%） 糖类和核酸（1%~1.5%） 蛋白质（7%~10%） 0.8 0.015 0.02 0.015 0.1 无机盐的存在形式 上述广告提到了哪些无机盐？有何作用？ 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！朴雪口服液！ 无机盐的存在形式 少数无机盐在生物体内又是以什么形式存在的呢？ 思考 少数无机盐是以化合物的形式存在于生物体内，如动物牙齿和骨骼的中的Ca是以Ca3(PO4)2、CaCO3等形式存在。 大多数无机盐以离子形式存在： 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 含量较多的阴离子有Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。 无机盐的作用 哺乳动物血液中的Ca2+含量过低， 则会发生抽搐 哺乳动物血液中的Ca2+含量过高， 则会发生肌无力 无机盐的作用 维持生物体的生命活动 血钙过高→肌无力 血钙过低→抽搐 无机盐的作用 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/HCO3-等组成的缓冲液来调节并维持平衡。 无机盐的作用 维持生物体的生命活动 维持血浆的正常浓度、酸碱平衡，以及神经、肌肉的兴奋性 无机盐构成缓冲对从而调节体液酸碱平衡 无机盐的作用 维持生物体的生命活动 维持血浆的正常浓度、酸碱平衡，以及神经、肌肉的兴奋性 无机盐是细胞的重要组分之一。 骨细胞的重要成分是磷酸钙 【思考·讨论】无机盐的作用 资料1：右下图是叶绿素分子和血红蛋白的结构示意图。 植物缺Mg会影响光合作用，为什么？ 讨论 光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 叶绿素分子的结构示意图 血红蛋白的结构示意图 【思考·讨论】无机盐的作用 资料1：右下图是叶绿素分子和血红蛋白分子的结构示意图。 有一种贫血症叫缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？ 讨论 人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。 叶绿素分子的结构示意图 血红蛋白的结构示意图 无机盐的作用 维持生物体的生命活动 维持血浆的正常浓度、酸碱平衡，以及神经、肌肉的兴奋性 无机盐是细胞的重要组分之一 细胞内复杂化合物的重要组成成分 Mg是构成叶绿素的元素。 Fe是构成血红蛋白的元素。 $