高中生物第1节细胞中的元素和无机化合物教案苏教版必修1

1、第一节细胞中的元素和无机化合物学习目标核心素养.说出细胞主要由 C、H、Q M P、S等兀素构 成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。.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。.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。.从元素的种类和含量等角度理解生物界和非 生物界的统一性和差异性。.通过饼状图分析、列表格等方法归纳组成生命 的元素、无机物的作用。.按照科学探究的要求，提出验证或探究植物必 需的无机盐的方案。自主预习幅新知、组成细胞的元素1.元素的种类 (1)按与生命的关系，可以分为必需元素和非必需元素。缺

2、乏必需元素可能导致疾病。(2)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。Mn.Zn ,Cii. ”等2.特点 (1)组成生物体的任何一种元素在无机自然界都能找到。(2)不同生物体内所含元素种类基本相同，但每种元素的含量却有多有少。3.含量 (1)地壳中含量最多的元素是氧，一依次是硅、处 铁。(2)生物细胞中含量最多的元素是氧，丝后分别是碳、氢氮4.生物会因缺乏某些元素而产生该元素的缺乏症。如一些山区居民患有克山病，该病与 缺硒有明显关系。二、细胞中的无机化合物.组成细胞的化合物(2)含量鲜重条件下，含量最多的化合物是水。鲜重条件下，含量最多的有机化合物是蛋白回干重条件下，含量最多的化合物是蛋白瓦_

3、.水（1）自由水含义：在细胞内可以自由流动。作用a.良好的溶剂。b.细胞中生物化学反应的介质。c.有些自由水直接作为反应物参与生物化学反应。d.运送营养物质和代谢废物。e.参与细胞中各种代谢作用。（2）结合水含义：在细胞中通过氢键等与蛋白质、糖类等物质结合在一起。作用：组成细胞结构的重要成分。（3）水与代谢的关系在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多。抗逆性较强的细胞中，结合水的含量相对较多。.细胞中的无机盐含量较少存在形式主要以离子形式存在,如 Na、K、Ca、Cl、HCO;少数以化合态存在，如 I 一构成甲状腺激素等生理作用合成有机化合物的原料，女口 M是叶绿素的必需成分、P是合成核甘酸

4、的原料合成某些具有特殊生理功能的物质的原料，如Fe2+是血红蛋白的重要成分维持细胞的酸碱平衡，如红细胞中的K2HPQKH2P。、HCO/H2CO基轴诊断_ TOC o 1-5 h z .生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。（）. Ca、Mg Fe、Mn Zn、Cu B、Mo等是组成细胞的微量元素。（）.某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe2+参与血红蛋白的构成， Mc2+参与叶绿素的形成。（）.自由水的作用比结合水的作用大。（）.占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。（）.不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。（）答案1.x 提示：生物界和非生

5、物界在元素组成的种类相同，但含量相差很大。X 提示：Ca、Mg是组成细胞的大量元素。VX 提示：自由水、结合水的作用都非常大。VX 提示：不同生活环境、生活状态下的细胞中，自由水与结合水的比例是不同的。 细胞内自由水与结合水的比例越大，其新陈代谢越旺盛；反之，越弱。组成细胞的元素探究歉问题探究卜表为一种无土栽培营养液的主要配方，据表回答下列有关问题。成分Ca(NO) 2MgSOKH2POKHCOFe(NC3) 3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051 0001.表中属于大量元素和微量元素的分别是哪些元素？提示：大量元素：C、H、QN、P、S、KCa、Mg微量元素：Fe。表中

6、元素在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界之间具有统一性还是差异 性？为什么没有一种化学元素是生物界所特有的？提示：统一性。生命起源于非生物界，且组成生物体的化学元素是从无机自然界获取的。解D3纳.元素的分类(1)大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的。(2)鲜重状态下，4种基本元素的含量是 O C H N;干重状态下，4种基本元素的含量是 C O N H。.元素的统一性和差异性蹄博体现元素与土生物界与非生物界（）比一仕一种类LT生物界不同生物之间2 ）差异性I空元素表啊T生物界与非生物界 含量 L生物界不同生物之间巧学好记：谐音巧记组成细胞的大量元素和微量元素（1）大量元素（C、

7、H O N、S、P、Ca、Mg K）,可利用谐音“她请杨丹留人盖美家”来 记忆。（2）微量元素（Fe、Mn B、Zn、Mo Cu）,可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记忆。1.下表所列为玉米植株和人体内含量较多的元素的种类以及各类元素的含量占细胞干重的质量分数（）,据此表可以得出的正确结论是（）70ftOCHNKCaPMgS44.4343.756.241.460.920.230.200.180.17人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78A.组成不同生物体的化学元素的种类基本相同B.同种元素在不同生物体内含量基本相同C.组成不同生物体的化学元素的种类差异较大D.

8、 C是细胞中含量最多的元素，它是构成细胞的基本元素A 组成不同生物体的化学元素的种类基本相同，A正确、C错误；由表中数据可知，同种元素在不同生物体内含量相差较大，B错误；O是细胞鲜重中含量最多的元素，C是细胞干重中含量最多的元素， D错误。深化探究（1）占细胞鲜重含量最多的元素是什么？占细胞干重含量最多的元素又是什 么？提示：占细胞鲜重含量最多的元素是O,占细胞干重含量最多的元素是Q（2）由题干表格分析可得出的结论是什么？提示：不同生物体的组成元素的种类基本相同，但含量相差很大。2.下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（）A.组成生物体的化学元素，根据其含量的不同可分为大量元素和微量元素

9、两大类Zn是人体中200多种酶的组成成分，这说明 Zn是大量元素C.微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症D.原核生物的细胞内含微量元素，真核生物的细胞内不含微量元素A 组成生物体的化学元素，根据其含量的不同可分为大量元素（占生物体总量的万分之一以上）和微量元素（维持生命活动所必需的，但含量很少）两大类，A正确；Zn是人体中200多种酶的组成成分，但其在生物体内含量少，故Zn为微量元素，B错误；微量元素在生物体内含量很少，却是维持生物体正常生命活动不可缺少的，若缺乏，会出现微量元素缺乏症，如缺锌、缺碘都会出现相应的病症，C错误；原核生物和真核生物的细胞内均既有大量元素,也有微

10、量元素，D错误。细胞中的水理究点2问题探究鲜种子放在阳光下曝晒，重量减轻；干种子用水浸泡后仍能萌发，但干种子放在试管中， 用酒精灯加热，试管壁上有水珠，再浸泡后不再萌发。.活细胞中含量最多的化合物和含量最多的有机物分别是什么？提示：含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。.干种子用水浸泡后仍能萌发，但干种子放在试管中， 用酒精灯加热，试管壁上有水珠,再浸泡后不再萌发的原因分别是什么？提示：前者是失去自由水的种子仍保持其生理活性，但后者失去的是结合水。.与枝叶繁茂的夏季相比，冬季的北方落叶树结合水与自由水的比值上升了还是下降了？这有何意义？提示：冬季的落叶树的结合水与自由水的比值有所上升

11、。可降低代谢，增强抗逆性，对于树木抵御严寒有重要意义。讲解D3纳.水的含量(1)在活细胞中，水是含量最多的化合物。(2)不同的生物体内含水量不同。水生生物体内的含水量比陆生生物的多。(3)同一生物不同器官含水量不同。代谢旺盛的器官、组织含水量较多。(4)同一生物不同的发育阶段水的含量也不相同。如人体内的含水量：幼年期大于成年期, 成年期大于老年期。.水在细胞中的存在形式及其生理功能水分子以自由水和结合水两种形式存在于细胞中。二者的比较如下:项目自由水结合水特点以游离形式存在，可以自由流动，易蒸发在细胞内与其他物质结合在一起，不流动，/、蒸发含量95刈上约 4.5%功能细胞内的良好溶剂；为细胞提

12、供液体环境；组成细胞结构的重要成分参与多种生物化学反应；运送营养物质和代谢废物3.自由水与结合水的关系及功能验证(1)自由水与结合水的相互转化：降温条件：自由水结合水升温(2)自由水与结合水的功能及验证:央人大n附水.代谢m周川水般泡削能萌发，说明失去大鼠自由木的杷粕灯 皿她W FMRTT中理柄性”失去嬉春术.聆子吒亡用木粒泡不得朝量,懑明失去结合M牌F 一不呼日而生理精性(3)自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系:图示:曲线:抗逆伸自出水号结合在生产中的应用。a.种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。b.种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。c.越冬作物减

13、少灌溉，可提高作物对低温的抗性。4.细胞中两种形式的水的相对含量不同，会影响组织、器官的形态特点，如心肌和血液中水的含量相当，但心肌中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高。讨点糜习.有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是()A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大C 本题主要考查水与细胞代谢的关系。风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸减弱， 有机物消耗减慢，A正确、C错误；种子中含水少，微生物在缺水状态下不易生长和繁殖，B正确；种子风干过程中减少的是自由水，结合水与自

14、由水的比值增大，D正确。.磁共振技术可应用于临床疾病诊断。许多疾病会导致组织和器官内的水含量发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是()A.构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的B.水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的C.组织发生病变，会影响组织内的化学变化D.发生病变的器官，其细胞代谢速率往往会发生改变B 人体的不同组织和器官的含水量不同，A正确；水在细胞中以自由水与结合水的形式存在，自由水与结合水的功能不同，自由水与结合水不是一成不变的，二者可以相互转化，B错误；组织发生病变，会影响组织内的化学变化，C正确；发生病变的器官，其细胞代谢速率往往会发生变化，D正

15、确。特别提醒:(1)并不是所有活细胞中水的含量都是最多的。一般来说，细胞中含量最多的成分是水，但也有部分细胞中水分的含量不是最多，如脂 肪细胞、骨细胞和干种子细胞。脂肪细胞中脂肪含量最多，取猪的皮下脂肪组织提炼油，出 油率为80%右。(2)种子的含水量并不是越多越好。在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，超过该范围，种子的萌发率又会 随着水分的增加而降低。(3)生物体内的水w细胞内的水。生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之间也有，如动物体的细胞外液。细胞中的无机盐|终亮点3讲解D3纳.无机盐的生理功能(1)细胞内某些化合物的重要组成部分，如:无机盐生理功能. 2 +Mg叶绿

16、素必需的原料Fe2+血红蛋白的重要成分pO合成核甘酸的原料2TZn人体内200多种酶的重要组成成分CaCO动物和人体骨骼、牙齿中的重要成分(2)维持生物体的生命活动，如:无机盐生理功能K十维持细胞内液的渗透压Na+维持细胞外液的渗透压Ca2十哺乳动物血液中钙盐含量太低，会出现抽搐Mr2某些酶的活化因子各种离子维持细胞和生物体内的酸碱平衡(3)维持生物体内的平衡渗透压的平衡：Na+、C对维持血浆等的渗透压起重要作用，/对维持细胞内液的渗透压起重要作用；酸碱平衡(即pH平衡)：无机盐离子组成重要的缓冲体系，如HPO7HP&一和hbCO/HCCT等调节并维持pH平衡。.无机盐含量异常及其症状表现含量

17、异常症状表现缺少Ca2+哺乳动物会肌肉抽搐番茄果实会出现脐腐现象Ca2+过多哺乳动物会出现肌肉乏力现象缺少K番茄植株老叶尖端和边缘会失绿，直全十枯坏死缺少人体会患地方性甲状腺肿大缺少Fe2+人体会患缺铁性贫血特别提醒：.无机盐并不都是以离子形式存在的，如骨骼中的CaCO以化合物形式存在。.无机盐在细胞中的含量很低，但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物 体的正常生命活动，如植物缺氮时，叶色淡绿。1.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M0+是叶绿素的成分之一，缺 M0+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CaCO构成骨

18、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 铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mf是叶绿素的组成成分，缺M则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合 成甲状腺激素的原料，在食盐中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺 肿。2.无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是（）A.蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B.缺铁会导致哺乳动物血液运输Q的能力下降C. KH2PQ能为生物体提供能量D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐C 蔬菜中的草酸与钙结合成草酸钙，影响机体对食物中钙的吸收，A正

19、确；Fe是血红蛋白的组成成分，缺铁会影响血红蛋白的合成，导致哺乳动物血液运输 Q的能力下降，B正确;KH2PO参与维持细胞的酸碱平衡，但不能为生物体提供能量，C错误；植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，D正确。课堂小结自由小知识网络构建rtl-导点L岷三金核心语句归纳.生物体中常见的元素有_20多种，在无机自然界中 都可以找到。.在组成生物体的元素中 C、H。N、P、S、K、C& Mg等元素含量较多，称为大量元素。.不同的生物体内所含的元素种类基本相同，但元素的含量却有多有少。.在活细胞中，水是含量最多的物质， 一般约占细胞 总质量的85%- 90%水分子以自由水和结合水两种 形式存在于

20、细胞中。.细胞中的无机盐常以离子形式存在，虽然含量比较少，但在生物体的生命活动中却是不可缺少的。.无机盐的作用包括维持细胞的酸碱平衡、合成有机物的原料、合成某些具有特殊生理功能物质的原料.人体内有多种微量元素，它们的质量总和不到体重的千万分之一，但是对人的健康起着重要的作用，下列各组元素全部是微量元素的是（）A. Na、K、ClB. Mn Fe、BC. M Meh MoD. Mq Ca、CuB微量元素主要包括Fe、MnZn、CuB、Mo,K为大量元素，A错误。Mn Fe、B属于微量元素，B正确。N、Mg属于大量元素，C错误。Ca属于大量元素，D错误。.下列关于生物体内水的叙述，不正确的是()A

21、.结合水是细胞的重要组成成分B.血细胞中的水大部分是自由水C.细胞内结合水与自由水的比值与代谢强度无关D.自由水可参与细胞内物质的运输与化学反应C 细胞中水有两种存在形式：自由水和结合水，其中结合水为结构物质，即它是细胞 结构的重要组成成分，A项正确；细胞中自由水含量大约占95.5%, B项正确；结合水与自由水的相对含量决定细胞的代谢强度，结合水与自由水比值越低，则细胞代谢强度越大，C项错误；D为自由水的两项功能。. “黄金搭档”含多种维生素及钙、铁、锌、硒等矿物质，因具有能改善人体代谢和免 疫功能、保障青少年体格和智力正常发育等保健功能而受到广大消费者的青睐。下列叙述错 误的是()A.人体对钙、铁、锌、硒等无机盐的吸收与水关系不大B.补铁将有助于对缺铁性贫血症的治疗C.血钙过低的成年人会患骨质疏松症、肌肉抽搐等疾病D.维生素不是能源物质，但对生物体的新陈代谢起调节