细胞中的元素和无机化合物课件2023-2024学年高一上学期生物苏教版必修1

必修1第一章

第一节细胞中的元素和无机化合物教学目标这些无机化合物在细胞中的作用有哪些？细胞中常见的元素有哪些？组成细胞的主要无机化合物有哪些？新知导入农作物需要施氮、磷、钾肥；人体需要补钙、铁、锌等。以获取相应的元素用于细胞的生命活动，那么组成细胞的元素有哪些？这些元素是细胞特有的吗？思考构成细胞的元素必需元素大量元素：ＣHONPSKCa

MgNaCl等指含量占生物体总重量万分之一以上的元素微量元素：ZnFeBCuMoMn（CoSe）等（新铁臂阿童木猛：锌，铁，硼，铜，钼，锰）指含量很少但生物体生活所必需的一些元素注意：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的按含量分构成细胞的元素最基本元素基本元素C

HONPSKCa

Mg等大量元素FeMnBZnMoCu等微量元素组成细胞的元素主要元素想一想：为什么C元素是最基本元素蛋白质，脂肪，核酸等组成细胞的生物大分子都是以碳链为基本骨架构成的元素异常的症状地方性甲状腺肿大（缺碘）骨质疏松（缺钙）缺铁性贫血（缺铁）高倍显微镜的使用二、活化能二、活化能（三）燃料电池问题探究1元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表1、组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？这说明什么？2、生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？这又说明什么？比较生物和非生物间部分元素的含量高倍显微镜的使用二、活化能二、活化能（三）燃料电池问题探究1比较生物和非生物间部分元素的含量生物界与非生物界的统一性和差异性统一性：组成细胞的化学元素在自然界的无机环境中都能找到,没有一种元素是生命特有的，生命起源与非生命。差异性：元素在细胞中和无机环境中的含量有区别。元素种类元素含量玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)不同生物体内所含的元素种类基本相同（生物间的统一性）；但每种元素的含量存在一定的差异（生物间的差异性）。比较不同生物之间细胞的部分元素的含量问题探究21.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你能得出哪些结论？二、活化能二、活化能（三）燃料电池结论1一、生物界与无机自然界（非生物界）的统一与差异1.统一性:组成生物体的任何一种元素都可以在无机自然界找到，生命来源于非生命。（元素种类）2.差异性:每种元素在生物体内和无机自然界含量差别较大。（元素含量）二、生物之间的统一与差异1.统一性:不同生物体内所含的元素种类基本相同2.差异性:但每种元素的含量存在一定的差异二、活化能二、活化能元素异常的病症元素含量症状缺硒Se克山病缺铁Fe贫血症缺碘I幼儿呆小症成人地方性甲状腺肿大哺乳动物缺钙肌肉抽搐哺乳动物钙多肌肉乏力番茄缺钙脐腐现象番茄缺钾老叶尖端和边缘失绿直至枯死缺硼开花不结果1.细胞中微量元素含量很少，是否意味着它们不重要？生物体内微量元素的含量虽然很少，但其生理作用对生物体非常重要，不可或缺。思考:人体细胞鲜重和干重中，哪种元素的含量最多，哪几种元素含量是较多的？为何有这样的差别？细胞干重和鲜重对比图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）元素占细胞鲜重百分比：O>C>H>N元素占细胞干重百分比：C>O>N>H干重时含量最多的元素是

；鲜重时含量最多的元素是

。CO二、活化能二、活化能（三）燃料电池组成细胞的元素组成细胞的化合物无机盐(1-1.5%)蛋白质(7-10%)组成细胞

的化合物无机物有机物水(85-90%)脂类(1-2%)核酸糖类（1－1.5％）组成细胞的元素组成细胞的化合物蛋白质（7%~10%）无机盐（1%~1.5%）脂质（1%~2%）组成细胞的主要化合物及相对含量糖类和核酸（1%~1.5%）水（85%~90%）①细胞内含量最多的化合物是

水

。②细胞内含量最多的有机化合物是

蛋白质

。③占细胞鲜重含量前四位的化合物是

水、蛋白质、脂质、糖类。④占细胞干重中含量最多的化合物是

蛋白质

。细胞中的化合物——水水——生命之源细胞内含量最多的化合物——水地球表面约3/4的部分是水；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，生命濒临终点分析讨论一细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？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%85-901-1.57-101-21-1.51、细胞中含量最多的化合物是水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%9780-8578659060-803.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%10227679832、不同生物的含水量不同3、同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同幼儿和成人体内的含水量同种生物，不同的生长发育时期含水量不同自然界中的水以三种形式存在。那么，在细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？固态液态气态细胞中水的存在形式自由水：可以自由流动，以游离形式存在，占细胞内全部水的95％以上。结合水：与细胞内其它物质相结合，约占细胞内全部水的4.5％。分析讨论二

血液与心肌的比较形态含水量%血液液态83心肌坚韧的固态79

（1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么两者含水量这么接近？血液主要以自由水的形式存在；心肌主要以结合水的形式存在（2）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？自由水结合水分析讨论二（3）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？（4）同体积的水和同体积的果汁放入冰箱中谁最先结冰？（5）自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高结合水含量越高，抗逆性相对较强水先结冰细胞中水的功能结合水细胞结构的重要组成成分自由水（1）运输（2）良好的溶剂（3）大多数生化反应需要水的参与练一练刚收获的新鲜玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是

水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是

水，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内

水的含量相对高些。自由结合自由思考下面的广告中提到哪些无机盐？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！细胞中的无机盐（一）无机盐在细胞中的存在形式：——离子阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。（二）含量：很少，仅占1％－1.5％分析讨论三（1）为什么缺铁会导致贫血？（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？铁是血红蛋白的重要组分(Fe2+)镁是叶绿素的重要组分★构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分分析讨论四人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？A.饮盐开水B.饮碳酸型饮料C.饮蛋白型饮料D.饮纯净水★维持细胞和生物体的生命活动分析讨论五食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质（如Na2CO3

），人吃后体内血液的pH值会不会有较大的变化？不会，当食用这些食物时，食物中的碱性物质，如碳酸钠进入血液后，人体的即时反应是碳酸钠与血液中的缓冲对发生作用缓冲对：H2CO3/NaHCO3

；NaH2PO4/Na2HPO4

★维持细胞和生物体的酸碱平衡人体对部分无机盐的需求表无机盐功能Fe血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分。Ca促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经肌肉的敏感性等。P构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成ATP。Na体液的主要组成成分，调节体液渗透压。

★维持细胞和生物体的渗透压高倍显微镜的使用二、活化能二、活化能（三）燃料电池无机盐的功能1、构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分2、维持细胞和生物体的生命活动3、维持细胞和生物体的酸碱平衡4、维持细胞的渗透压三、方案设计示例课堂练习1、甘蔗茎吃起来特别甜，其细胞中含量最多的化合物是（）A.蛋白质B.糖类C.脂质D.水D2、下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（）A.Fe、Mn、Zn、CuB.Zn、Cu、Mg、CaC.Zn、Mg、B、MnD.Mg、Mn、Cu、MoA三、方案设计示例课堂练习3、细胞中常见的化学元素有20多种，其中有些含量较多，称为大量元素；有些含量很少，称为微量元素。下列各组元素中，全是大量元素的是[]A．Fe、Mn、B、Mo、SB．Mo、Zn、Cu、B、FeC．P、N、K、Ca、MgD．C、H、Cu、Ca、MgC4、水在生物体的许多化学反应中可充当[]