1.1 水和无机盐是构成细胞重要的无机物 课件 2025—2026学年高一上学期生物浙科版必修1

第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物 近十年，我国居民的营养状况不断改善，饮食健康意识不断提升，但我国居民总体膳食结构仍不合理，一些营养相关的慢性病突出。 尤其是烹调用油超出了推荐量的40%多，猪肉超出了30%多。另一方面，像奶类、大豆及其制品，还有新鲜蔬菜、水果，这些都摄入明显不足。 “中国居民平衡膳食宝塔”中的食物被人体消化、吸收后，细胞会获得哪些营养成分？ 这些化合物在人体内是如何发挥作用的？ 问题探讨： 无机物：水、无机盐 有机物：糖类、蛋白质、脂质、核酸 一、组成细胞的元素 元 素 符 号 在人体中 所占比重(%) 元 素 符 号 在人体中 所占比重 氧 0 65.0 铁 Fe 微量 碳 C 18.5 锌 Zn 微量 氢 H 9.5 铜 Cu 微量 氮 N 3.3 碘 I 微量 钙 Ca 1.5 锰 Mn 微量 磷 P 1.0 硼 B 微量 钾 K 0.4 铬 Cr 微量 硫 S 0.3 钼 Mo 微量 钠 Na 0.2 钴 Co 微量 氯 Cl 0.2 硒 Se 微量 镁 Mg 0.1 氟 F 微量 物质是由元素构成的，组成细胞的化学元素在地球的无机环境中都能找到。 一、组成细胞的元素 一、组成细胞的元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Na、Cl、Mg 等大量元素 主要元素97%以上 基本元素 96%以上 微量元素: 如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 细胞中的化学元素按含量可分为大量元素（万分之一以上）和______元素。 微量元素含量很低是否就不重要？ 微量元素在生物体中虽然含量很少，但是不可缺少。 如：铁是血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血。. 一、组成细胞的元素 一、组成细胞的元素 下图是组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重或干重的百分比 思考：人体细胞鲜重和干重中比重最大的元素分别是？ 为什么会有这种差异？ 鲜重 干重 细胞的含水量一般为________，大约占细胞重量的2/3，是细胞中含量最多的化合物（鲜重情况下）。特殊情况下可能超过90%。 二、细胞中的水 二、细胞中的水 水母97% 藻类90% 鱼类80%-85% 蛙类78% 高等植物60%-80% 哺乳动物65% 血液83% 心脏79% 牙齿10% 骨骼22% 资料： 不同生物、不同组织器官中、不同生长阶段的含水量 ① 不同生物的含水量不同，且水生生物>陆生生物 ③ 生物体在不同的生长发育期，含水量也不同 ② 同一生物不同组织或器官的含水量不同 2.水的含量特点： 二、细胞中的水 资料：刚刚采摘的花生种子往往需要晒干后保存，种子重量会减轻很多。 如果取几粒晒干后的花生种子进行烘烤，重量会进一步下降。 思考： ①两次种子重量下降的原因分别是什么？ ②为什么种子保存前要晒干，种植萌发前要浸泡？ 3.水的存在形式 自由水：可以自由流动，以游离形式存在。比例越高，细胞代谢越旺盛。 结合水：失去流动性和溶解性，与其他物质结合在一起，组成生物体细胞 结构的重要成分。比例越高，细胞抗逆性越强。 二、细胞中的水 水母97% 藻类90% 鱼类80%-85% 蛙类78% 高等植物60%-80% 哺乳动物65% 血液83% 心脏79% 牙齿10% 骨骼22% 资料： 不同生物、不同组织器官中、不同生长阶段的含水量 ① 不同生物的含水量不同，且水生生物>陆生生物 ③ 生物体在不同的生长发育期，含水量也不同 ② 同一生物不同组织或器官的含水量不同 2.水的含量特点： 水含量差不多，但一个是液态，一个是固态，就是自由水、结合水的比例不同 阅读P3-4页小字部分，思考如下问题： ①为什么说水是一种良好的溶剂? ②水分子的氢键是怎样形成的? 这种结构使水有什么功能？ ③为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要? 二、细胞中的水 二、细胞中的水 ①水是一种良好的溶剂 —— 极性分子 水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成，氢原子以共用电子与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力，使氧的一端稍带负电，氢的一端稍带正电，水也便成了极性分子，即有正电端和负电端。带有正电或负电的分子（或离子）都容易余水结合，因此，水是良好的溶剂。 二、细胞中的水 ①水分子之间存在氢键 —— 具有调节温度的作用 当水吸收热量时，部分氢键会被打破，使水分子的运动更加活跃，导致水温升高。相反，当水释放热量时，水分子的运动减缓，氢键重新形成，导致水温下降。虽然氢键是一种弱吸引力，但一个水分子会与四个水分子缔合形成网状结构，作用力很强，因此在吸收或释放相同量的热量时，水的温度变化幅度要比其他物质小，即水的比热容较大。 试着解释出汗为什么能够降低机体体温？ 4.水的功能 ①良好的溶剂（极性分子），溶解浩燃运输营养物质和代谢产物； ②调节温度（氢键） 二、细胞中的水 ③细胞中某些代谢的反应物和产物 ④其他功能 Na+ Cl- 二、细胞中的水 二、无机盐与生活细胞密切相关 1.无机盐在生物体内含量不高，约占 ________ ,多数以 _______ 形式存在。 正离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等。 负离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等。 二、无机盐的主要功能 资料1：某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度？用0.09%或9%浓度可以吗？ 为什么？ ①维持血浆的正常浓度 (调节渗透压) : Na＋、Cl－（外）、、 K+ (细胞内) 资料2：剧烈运动后常常会感到肌肉酸痛。这主要是因为运动时积累了乳酸，但人体内的pH 并没有明显降低,仍然维持在7.35-7.45之间。这是为什么？ 资料3：哺乳动物血液中Ca2+浓度过低会引起抽搐；Ca2+浓度过高，则引起肌无力。 (1) 维持生物体的正常生命活动 ②维持酸碱平衡； ③维持神经肌肉的兴奋性等 Ca2＋、K+、Na+ 夏天出汗要适当补充盐水 二、无机盐的主要功能 （2）某些复杂化合物的重要组成成分 Mg2+ —— Fe2+ —— I- —— 叶绿素 血红蛋白 甲状腺激素 叶绿素（局部） 血红蛋白 甲状腺 磷酸钙 —— 骨细胞 《中国居民膳食指南（2022)》建议每天食盐的摄入量应小于5g。摄入的盐过多对人类健康有哪些危害？ 二、无机盐与生活细胞密切相关 1、增加心脏和肾脏代谢负荷：摄入过多盐分导致血浆晶体渗透压增高，感觉口渴、乏力、尿少、唇舌干燥、皮肤弹性下降，通过大量喝水或补液，从而使细胞内的水分进入血管内，促使血液循环血量增加，体内水分过多，加重心脏和肾脏的代谢负荷； 2、可能形成肾结石：盐分摄入过多时，可能影响身体的内环境，出现尿钙增加的情况，有可能会形成肾结石，病情严重时可引起腰痛、血尿等不适； 习题训练 1.水是生命的源泉，节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述，错误的是( ) A.水是酶促反应的环境 B.参与血液中缓冲体系的形成 C.可作为维生素D等物质的溶剂 D.可作为反应物参与生物氧化过程 答案：C 2.如图为几种生物或生物器官的含水量（以自由水计算）情况，有关说法不正确的是( ) A.大麦种子和花生种子含水量低是因为它们所含亲水性物质较少 B.代谢旺盛的组织、器官含水量较高 C.生物的含水量因生物种类的不同而有所差别 D.不同生物的含水量不同可能与其生存环境有关 A 3.研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持；用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+( ) A.是构成细胞某些复杂化合物的重要成分 B.对维持血浆的正常浓度有重要作用 C.对维持生物体正常生命活动有重要作用 D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量 答案：C HCO、H2PO $