1 第1节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物-【重难点手册】2026-2027学年高中生物必修第一册（浙科版）浙江专用

第一章 细胞的分子组成 第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物 重点和难点 素养要求 重点：①组成细胞的主要元素；②水和无机盐的生理功能。 “生命观念”水平1：认识生命构成的物质属性。 难点：化学键如共价健、氢键等。 “科学思维”水平1：认识自然界和生物界的统一性。 ☑01-必备知识梳理。幻 重难点1细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成 1.细胞是由物质组成的 国归纳总结7 细胞是由物质组成的，组成细胞的分子，既包含简单的无机 生物界与非生物界的 物，也包含复杂的有机物。细胞内的无机物主要是水和无机盐。 统一性和差异性 (1)从元素种类来看：组成 2.物质是由化学元素组成的 生物体的元素在自然界都能找 (1)地球上的天然元素有90多种，构成细胞的主要元素包括 到，体现统一性。 C、H、O、N、P和S等。 (2)从元素含量来看：组成 (2)组成人体的元素，C、H、O、N所占比重在96%以上。有 生物体的元素在相对含量上与 些元素在人体中的含量很低，如Fe、Zn、Cu、I、Mn、B等，称为微量 无机自然界相差很大，体现差 元素。 异性。 3.微量元素的作用 微量元素对维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用。 例①(2026·浙江宁波三锋联盟检测)科学家在分析某极端 环境（如深海热泉）中生存的古细菌细胞成分时，发现其元素组成 同温馨提示司 与普通陆生生物细胞存在一定差异，但仍具有共性。下列关于该 微量元素的确定 古细菌细胞元素组成的推测，错误的是()。 (1)微量元素的分类依据是 A.该细胞中一定含有C、H、O、N这四种基本元素 生物体内含量（通常≤0.01%）。 B.该细胞中可能含有某些特殊元素，但仍以大量元素为主 (2)例1中，若某元素在古 C.该细胞中元素的种类与普通陆生生物细胞基本相同，体现 细菌中的含量远超普通陆生生 统一性 物细胞但仍未超过阈值，则仍 属于微量元素；即使超过阙值， D.该细胞中某微量元素的含量可能远高于普通细胞，故不再 其分类可能变为大量元素，但 属于微量元素 题干未明确说明，且高中教材 解析C、H、O、N是构成细胞有机物（如蛋白质、核酸）和部分无机物 中元素的分类通常固定（如Fe 的基本元素，所有细胞生物均含有这四种元素，A正确；古细菌可能因极端 始终为微量元素)，D错误。 1 重难点手册高中生物学必修1分子与细胞Z江（浙江专用）】 环境进化出特殊元素需求，但细胞中仍以C、H、O、N等大量元素为主，B正 确；不同生物细胞中元素的种类基本相同（统一性），含量差异体现多样性， C正确。 答案D 易错点不能区分元素的含量在细胞不同状态下的差异 ◆易错题读图，回答下列问题： 插 防错档案司 C55.99% (1)判断元素的含量时，要 065% H746% 明确是鲜重还是干重。 218.5% N9.33% 014.62% (2)判断微量元素时，要 明确含量和是否是生物体所必 H9.5% -K1.09% N3.3% 其他元素 S0.78% -Ca4.67% 需的。微量元素含量很少并且 P1%S0.3% Mg0.16% P3.11% 其他元素 是生物体所必需的。含量少但 图1 图2 不是生物体所必需的，则不是微 (1)图1和图2均表示组成人体细胞的主要元素的含量，其中表示 量元素，如人体内可能含有的汞 正常人体细胞的是图 ,判断理由是 或镉。 (2)组成人体细胞的化学元素来源于 答案(1)1；正常人体为活细胞，含H20最多，0、H含量高。 (2)无机自然界。 重难点2水为生命活动提供了条件 习知识拓展7 1.含量 水是极性分子 细胞的含水量一般为60%~90%，有些细胞含水量可超 (1)非极性共价键：在氢分 子(H2)或氧分子(O2)中，两个 过90%。 相同原子的电负性完全相同， 2.氢键 所形成的共价键称为非极性共 (1)形成：由于正负电荷的相互吸引，水分子之间便会形成氢键。 价键。 (2)极性共价键：水分子则 (2)缔合：一个水分子可以通过氢键与另外四个水分子相连。 与H2、O2不同，因为氢原子和 (3)特性：具有极性和氢键的形成使得水分子有许多不寻常 氧原子的电负性不同。氧吸引 的特性。 共用电子对的能力比氢强，使 3.作用 氧的一端稍带负电荷，氢的一 端稍带正电荷，这种共价键称 (1)作为溶剂：凡是有极性的分子或离子都易溶于水中。 为极性共价键。 (2)作为介质：水是生物体内物质运输的主要介质。 (3)水分子是极性分子：水 (3)缓和温度变化：水分子之间存在氢键，使得水具有缓和温 分子中的氢氧键中氧略带负电 度变化的作用。 荷而氢略带正电荷，由于水分 子的空间结构不对称，水分子 (4)反应物和产物：水是细胞中某些代谢的反应物和产物。 一端略正，一端略负。水分子 (5)深远影响：影响动植物的分布、繁殖、生长发育以及动物 是一个极性分子。 2 第一章 细胞的分子组成么&型 体色、动物行为等。 冒温馨提示☑ 例2(2024·浙江1月选考)下列不属于水在植物生命活动 由于水分子的极性，一个 中的作用的是()。 水分子的氧端靠近另一水分子 A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立 的氢端时，它们之间的静电吸 引作用就形成一种弱的引力， C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化 这种弱的引力称为氢键。氢键 解析水作为良好的溶剂，能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物， 的存在使水有较高的比热容， A正确；水可以保持植物枝叶挺立，B正确；降低酶促反应活化能的是酶，水 使水的温度不易发生改变，有 不具有此功能，C错误；水的比热容较大，能缓和植物温度的变化，D正确。 利于维持生命系统的稳定。 答案C 重难点3无机盐与细胞生活密切相关 1.含量 盈归纳总结7 无机盐含量很少，仅占细胞鲜重的1%~1.5%。 根据特征元素推测 2.存在形式 化合物的种类 无机盐多数以离子形式存在，少数与其他物质结合。 叶绿素 核酸、ATP 3.主要生理功能 Mg P 生理功能 举例 C、H、O、N ①Mg+是叶绿素的必需成分： Fe(S) 组成某些复②I厂是合成甲状腺激素的必需成分： 杂的化合物 ③Fe+是血红蛋白的必需成分； 血红蛋白 甲状腺激素 ④PO}是ATP、核酸、磷脂的必需成分 ①钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力， 维持细胞和 血钙过低会引起抽搐： 生物体的生 命活动 ②硼可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺硼会 造成“花而不实” 自测 ①渗透压的平衡：Na、CI-对细胞外液的渗透压起重要作 【题目】下列关于生物体中 维持生物体用，K+则对细胞内液的渗透压起决定作用： 无机盐的叙述，错误的是 内的平衡 ②酸碱平衡（即pH平衡）：某些无机盐离子如H2PO4和 ()。 HPO?组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡 A植物缺乏氨元素会影响 光合作用 例3(2026·浙江杭州北斗联盟检测)下列关于元素和无机 B.缺铁使哺乳动物血液运 盐与人体健康的描述，正确的是()。 输O2的能力下降 A.无机盐是细胞中的能源物质之一 C.HCO对维持血浆酸碱 B.人体血液中钙离子浓度过高易出现抽搐 平衡具有重要作用 C,Na是细胞中的微量元素，含量很低但也至关重要 D.无机盐可以为生物体的 D.缺乏N时，细胞中蛋白质、核酸的合成都会受影响 代谢提供能量 解析无机盐在细胞中主要以离子形式存在，不提供能量，不属于能 【答案】D 源物质，A错误；人体血液中C+浓度过低会导致肌肉抽搐，浓度过高则会 3 重难点手册高中生物学必修1分子与细胞Z江（浙江专用） 引起肌无力，B错误；Na是细胞中的大量元素，C错误；N是构成蛋白质（含 氨基)和核酸（含含氨碱基）的必需元素，缺乏N会直接影响两者的合成，D 正确。 答案D 02一关健能力提升。一 关键点1元素及其化合物种类的分析判断 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 1.利用识记的知识答题 解析元素含量占人体细胞鲜重百分比最大的 大量元素和微量元素的分类依据是元素在 是氧元素，其次是碳元素，故B正确。 生物体内的含量，而不是生理作用。微量元素 答案B 含量虽少，但其生理作用却不可替代。 敲黑板 (I)大量元素(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、 细胞千重与鲜重中元素含量的差异是由水的 K)可利用谐音“她请杨丹留人盖美家”来记。 含量不同引起的。 (2)微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)可利 用谐音“铁猛碰新木桶”来记。 送键点2运用化学知识分析水的生理作用 2.利用鲜重与干重中元素及化合物的含量 (I)水是极好的溶剂：例如，NaCI由Na 分析判断 和Cl两种离子组成，将NaCl放入水中，Na (1)活细胞中含量最多的元素是O。 吸引水分子中略带负电荷的一端，使水分子将 (2)细胞干重中含量最多的元素是C。 其包围，C1吸引水分子中略带正电荷的一端， (3)占细胞鲜重最多的化合物是水。 使水分子将其包围。当水分子对Na+或CI (4)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。 的吸引力超过Na+与CI的静电作用时，离子 (5)细胞鲜重中元素含量：O>C>H>N。 键被破坏，Na+、C1形成水合离子进入水中， (6)细胞干重中元素含量：C>O>N>H。 这样，NaCI就溶于水中了。事实上，许多带有 (7)无论是干重还是鲜重，细胞中C、H、 极性的分子或离子都易溶于水。水作为良好的 O、N这四种元素含量最多。 溶剂，能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物。 (8)三种有机化合物含量在细胞中的比 (2)液态水中的水分子具有内聚力：在液 例：蛋白质>脂质>糖类。 例①下图表示人体细胞中四种主要元素 态水中，水分子之间的氢键极快地形成与断 占细胞鲜重的百分比，其中表示碳元素的是 裂，瞬息之间，每个水分子都与无数个别的水 ）。 分子相结合，彼此“黏合”在一起，这种内聚力 比其他任何液体中的都强。这种内聚力使水 850 分子能从地下深处的根部运输到参天大树的 25 叶中。水分子之间的内聚力也使水的表面张 甲乙丙丁种类 力极大，使水的表面好像覆盖了一层看不见的 第一章细胞的分子组成 薄膜。正因为如此，比重比水大的昆虫才有可 咸黑板 能在水面上爬行。 氢键存在于N、O、F等非金属性较强的元素的 (3)水能减缓温度的变化：加热时，水的温 氢化物之间，其作用力比分子间作用力强，影响物 度上升得慢。这是因为水分子间有氢键，热能 质的熔，点、沸点等物理性质。 必须先将氢键破坏才能使水分子运动变快，温 关键点3探究化学元素对植物生命活动的 度才会上升。相反，当水冷却时，会形成较多 影响 的氢键，这时就会有热能被释放出来，使冷却 用适当种类的无机盐按一定比例配制含 过程变慢。这使得细胞内水的温度变化不那 有全部或部分营养元素的培养液，用它们培养 么剧烈。 植物，可以探究特定化学元素对植物生命活动 (4)调节体温：氢键也使水分不易蒸发，水 的具体影响。 的沸点高达100℃，这使得地球上保持着大量 提出问题一 某种化学元素的缺失对植物的生命 的液态水，利于生命的存在和发展。水分的蒸 活动有什么影响？ 发也起冷却作用，出汗使得陆生动物在夏季不 制订并实施研究计划 致过热，人在剧烈运动时出汗也是调节体温的 1怎样配制 2.怎样培 3.如何进行观 培养液？ 养植物？ 察和记录？ 一种方式。 例2(2026·浙江浙南名校联盟检测)现 准 配 确定 选定确定 培养， 设计 重点 缺素 幼苗 变量 观察， 表格】 观察 代皮肤护理强调补水的重要性，下列有关水的 材 种类 培养 记录 记录 缺素 料 料 变化 症状 作用的叙述正确的是()。 液 A.水分子之间的氢键使得水成为良好的 成果交流 展示结果，分析原因，提出建议 溶剂 例3有人认为苹果小叶病是土壤缺锌引 B.水分子是良好的溶剂，能溶解面膜中的 起的，也有人认为是土壤缺镁引起的。现有如 营养物质 下材料，请你完成相关实验，验证上面的猜测 C.水分子进入皮肤细胞后，能为细胞生命 哪个正确。 活动提供能量 (1)材料用具：30株长势相同的苹果幼苗、 D.水是极性分子，使得水具有调节温度的 蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。 作用 (2)实验原理：任何一种必需元素在植物 解析水分子之间的氢键主要影响水的物理性 体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出 质（如比热容大），而水作为良好溶剂是由于其极性分 相应的症状。根据比较苹果幼苗在完全培养 子的特性，A错误；水作为极性分子，是良好的溶剂， 液和相应缺锌、缺镁的缺素培养液中的生长发 能够溶解面膜中的多种极性或离子态营养物质，B正 育，判断小叶病的病因。 确；水分子不提供能量，C错误；水的温度调节作用源 (3)方法步骤： 于氢键的存在（需要较高热量破坏氢键），而非极性分 ①首先配制完全培养液、相应缺锌的缺素 子的特性，D错误。 培养液和 的缺素培养液，分别放入三 答案B 个培养缸并编号为A、B、C。 5 重难点手册高中生物学必修1分子与细胞Z江（浙江专用） ②将30株长势相同的苹果幼苗分成三等 (4)结果预测和分析：①A缸是完全培养液，因此 份，分别培养在上述三种培养液中。 A缸内的苹果幼苗正常生长。②若B缸内苹果幼苗 ③放在相同且适宜的条件下培养一段时 表现出小叶病，而C缸没有，则说明苹果小叶病是由 间，观察苹果幼苗的生长发育状况。 缺锌引起的；若C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B (4)结果预测和分析： 缸没有，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的；若B、C 两缸内苹果幼苗与A缸相同，都不表现小叶病，则苹 ① 缸内的苹果幼苗正常生长。 果小叶病与缺锌和缺镁都无关；若B、C两缸内的苹果 ②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而 幼苗都表现为小叶病，则苹果小叶病与缺锌和缺镁都 C缸没有，则说明 ;若C缸 有关。 内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说 (5)若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的，从 明 、0 科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是在 (5)若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起 缺锌的缺素培养液(B缸)中加入适量含锌的无机盐。 的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的 一段时间后观察到苹果幼苗的小叶病消失，幼苗恢复 实验步骤是 正常生长，说明苹果小叶病确实是由于缺锌引起的。 增加该实验步骤后的结果是 答案(3)①缺镁。(4)①A。②苹果小叶病 是由缺锌引起的；苹果小叶病是由缺镁引起的。 解析(3)由实验目的分析，实验的自变量是培 (5)在缺锌的缺素培养液(B缸)中加入适量含锌的无 养液中是否含有锌元素和镁元素，因变量是苹果幼苗 机盐；一段时间后苹果小叶病消失，苹果幼苗恢复正 叶片的生长状况。 常生长。 03常考考向聚焦。 考向1无机盐参与细胞和生物体生命活动 题源探索教材P4:无机盐与细胞生活密切 例①(2025·浙江1月选考)无机盐对生 相关。 物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁 解析F+是血红蛋白中血红素的组成成分， 会直接引起()。 缺铁会直接降低血红蛋白含量，A正确；血钙过低时， 人体会出现抽搐现象，B错误；神经细胞兴奋性降低与 A.血红蛋白含量降低 细胞外Na+浓度低有关，C错误；I厂是甲状腺激素的 B.肌肉抽搐 组成成分，缺乏时甲状腺激素合成减少，成年人患地 C.神经细胞兴奋性降低 方性甲状腺肿，D错误。 D.甲状腺肿大 答案A 6