1.1 水和无机盐使构成细胞的重要无机物课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞的主要元素组成、水的存在形式与作用及无机盐的作用，以生石花与石头对比图片导入，通过问题引导学生思考生命元素特殊性，衔接生物界与无机环境的统一性和差异性，按元素分类、化合物、水和无机盐的逻辑构建学习支架。 其亮点在于结合新西兰牧场钼矿等实例和水蜜桃汁水分析等任务驱动，培养科学思维与探究实践能力。通过元素含量、水的形式功能等表格对比，强化生命观念中的结构与功能观，帮助学生深化理解，也为教师提供丰富教学素材和互动设计。

1.1 水和无机盐是 构成细胞的重要无机物 浙科版 必修1 说出细胞的主要元素组成 01 概述细胞中水的存在形式和作用 02 举例说出无机盐在细胞中的作用 03 学习目标 2 生石花 石头 生石花和石头都是由分子组成的，为什么生石花能表现出生命的特征呢？是因为生石花细胞里含有特殊的生命元素吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？ 地球表面约70%的面积被水体覆盖，在水体中和陆地上，生活着形形色色的生物。分析生物及其生存环境中不同元素所占的质量分数（%），结果如下图所示。组成生物体的所有元素中，你发现了什么现象？这说明什么？ 现象1：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 现象2：细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。 小结： 生物界与无机环境之间存在统一性和差异性 一、细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成 表1-1所列为组成人体的主要元素，也是构成细胞的主要元素，主要包括C、H、O、N、P和S等，其中C、H、O、N四种元素在人体中所占比重在96%以上。有些元素在人体中的含量很低，称为微量元素。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。 （指的是鲜重） 知识讲解 大量元素： C、H、O、N、Ｐ、S、Ｋ、Ｃa、Ｍg、Na、Cl等。 微量元素： Fe、Mn、Cu、Zn、Ｂ、Ｍo、Co、Se等。 （指含量很少但生物体生活所必需的一些元素。） 最基本元素 基本元素 主要元素 大量元素 1.根据含量分为： （占生物体总重量万分之一以上的元素） 知识讲解 几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事,后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一片“绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷牧草只需150克钼就足够了。 微量元素是生物体不可缺少的必需元素；在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。 思考：微量元素在细胞内的含量很少，是不是意味着它在生物体内可有可无呢？ 新闻链接 注意：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。 知识讲解 组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比） 组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比） 细胞鲜重中含量最多的4种元素 ；细胞干重中含量最多的4种元素 。 O > C > H > N C > O > N > H 2. 人体细胞鲜重和干重的元素含量对比 组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢? 知识讲解 3、细胞中的化合物 组成细胞的化合物 无机 化合物 有机 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂 质 核 酸 糖 类 细胞中含量最多的化合物是_____ 。 细胞内含量最多的有机化合物是________。（少数贮藏组织中脂肪或糖类含量高） 干重中含量最多的化合物是________。 水 蛋白质 蛋白质 知识讲解 一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食。 一个人不喝水，3d后就会丧失意识 ,生命濒临终点 水-生命之源 人的胚胎也要浸润在羊水中发育 种子必须吸水才能萌发 沙漠里的仙人掌也贮存着大量水分 二、水为生命活动提供了条件 水是生命之源 10 10 热带草原（旱季） 热带草原（雨季） 1.水在生物中的含量 细胞内含量最多的化合物——水(一般为60%～90%) 没有水就没有生命! 知识讲解 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 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 分析·讨论 水生生物>陆生生物 幼年>老年 同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同 知识讲解 2.水的特性及作用 氧略带负电性，氢略带正电性，水分子成为极性分子。 正负电荷的吸引使得水分子之间形成氢键，一个水分子可以通过氢键与另外四个水分子相连（水分子的缔合）。 知识讲解 ①水有极性，是多种极性分子或离子的良好溶剂，是生物体内物质运输的主要介质。 ②由于水分子之间的氢键，使得水具有调节温度的作用。 ③参与生物体内多种生化反应。 2.水的特性及作用 知识讲解 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？ 心脏呈坚韧的形态 血液呈流动的液态 ? 细胞中，水是以什么形式存在呢？ Design by Storyset 知识讲解 自由水 结合水 （占细胞内全部水的95.5%） （占细胞内全部水的4.5%） 绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动 易蒸发、不受束缚、可流动 不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 3、细胞中水的存在形式 知识讲解 想一想：以下实例中的水，主要以什么形式存在： 1.切西瓜时，流出的西瓜汁水 2.新鲜小麦种子晒干时丢失的主要水分 3.晒干的小麦种子在被烘烤时丢失的水分 4.鸡蛋清里的水 自由水 自由水 结合水 结合水 知识讲解 3.血液中含自由水较多，根据血液的功能推断自由水有什么功能？离开血浆的血细胞很快会死亡，这说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 2.回忆初中知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明自由水有什么功能？ 【任务】 结合教材P20，分析以下实例，总结水的作用： 4.心肌细胞含水量达79%，从心肌的状态可推断所含的是什么形式的水？说明这种形式的水有什么功能？ 细胞内良好的溶剂 参与细胞内许多生物化学反应 运输营养物质和代谢废物 提供液体环境 自由水 结合水 细胞结构的重要组成成分 1.水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？ 汁水香甜很多物质溶解其中，说明自由水有什么功能？ 4.细胞中水的作用 形式 定义 功能 自由水 结合水 以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他化合物相结合的水 1.是细胞内的良好溶剂 2.参与细胞内的生化反应 3.运输营养和代谢废物 4.为细胞提供液体生活环境 是细胞结构的重要成分 知识讲解 生活现象 资料1：判断鸡蛋有没有坏，可以晃一晃，新鲜鸡蛋清是液态胶状，臭鸡蛋清相对更“稀”，像普通的水一样，你可以解释一下吗？ 臭鸡蛋 蛋清更“稀” 新鲜鸡蛋 蛋清液态胶状 新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分。 臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。 说明：自由水和结合水在一定条件下可以转化 知识讲解 20 在一定条件下自由水和结合水可相互转化 √ 两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关 √ 自由水 结合水 降温 升温 上升 下降 细胞代谢增强 细胞代谢减弱 抗逆性增强 自由水含量越高 结合水含 量越高 萌发的种子 冬小麦抗冻 冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少，增强抗冻能力。 结合水/自由水 抗逆性 代谢强度 自由水 结合水 4.自由水和结合水相互转化 知识讲解 三、细胞中的无机盐 2.存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 含量较多的阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 含量较多的阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 1.含量 约占1% ③维持神经、肌肉的兴奋性。若哺乳动物血液中的Ca2+含量过低，则会发生抽搐。 3．功能： (1)维持生物体正常的生命活动 ①维持血浆的正常浓度：即维持血浆渗透压的平衡，如Na+、Cl-对于维持细胞外液的渗透压起着非常重要的作用，K+对维持细胞内液渗透压起着决定作用。 ②维持酸碱平衡：pH的改变直接影响细胞及生物体的生理功能，其平衡主要依赖于一些酸碱缓冲对的作用，如人体血浆中的H2CO3/ NaHCO3 、NaH2PO4/Na2HPO4。 知识讲解 血红蛋白 缺镁 (2)构成细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 知识讲解 常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形；抽搐等 I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实” Na 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等 知识讲解 化合物 微量元素 大量元素 Fe.Mn.Zn.Cu.B.Mo C.H.O.N.P.S.K.Ca.Mg 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 含量 生理作用 作用 存在形式 含量 课堂小结 1.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比例（ ） A、升高 B、降低 C、不变 D、无法判断 A 2.人体某些组织的含水量近似，但形态却不同，例如：心肌含水约79%而成坚韧的形态，血液含水约82%，呈川流不息的液态，对这种差异的解释是（ ） A.心肌内多是结合水 B.血液中全是结合水 C.心肌内多是自由水 D.血液中全是自由水 A 3.下列关于无机盐的叙述，错误的是( ) A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成 B.Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响光合作用 C.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿 D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 C 4.医生常常给病人输液，其实输的是生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)。为什么不输蒸馏水或浓盐水，下面说法正确的是( ) A.蒸馏水不含营养 B.无机盐离子容易进入细胞 C.血液中的红细胞的特性决定的 D.生理盐水对维持细胞的形态和功能有重要作用 D $