1.1 细胞中的元素和无机化合物 课件（共33张PPT）
文档属性
| 名称 | 1.1 细胞中的元素和无机化合物 课件（共33张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-27 14:38:09 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
第一章 细胞的分子组成
第一节 细胞中的元素和
无机化合物
大千世界，物类繁多。
这些宏观物质究竟是由什么构成的呢？
现代科学告诉我们：很多宏观物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
细胞中的元素和无机化合物
元素
化合物
细胞
细胞中的无机化合物
细胞中的有机化合物
元素 生物细胞中% 地壳里%
O 65 48.60
C 18 0.087
H 10 0.76
N 3 0.03
Ca 1.55 3.45
P 1.0 0.75
K 0.35 2.47
S 0.25 0.53
Na 0.15 2.74
Mg 0.05 2.00
Fe 0.70 4.75
Si 0.17 26.30
其他 微量 1.20
1.从元素的种类分析，生物界与非生物界具有 。
2.从元素的数量分析，生物界与非生物界具有 。
统一性
差异性
材料1：生物与非生物中的元素对比
元素种类 玉米% 人%
氧 44.43 14.62
碳 43.57 55.99
氢 6.24 7.64
氮 1.46 9.33
钾 0.92 1.09
钙 0.23 4.67
磷 0.20 3.11
镁 0.18 0.16
硫 0.17 0.78
（1）__________________________________；
（2）___________________________________。
同种元素在不同生物体内含量相差很大
不同生物体内所含元素种类基本相同
材料2：生物体之间的元素对比
（1）元素种类具有统一性
（生物与非生物、不同生物之间）
（2）元素含量具有多样性（差异性）
（生物与非生物、不同生物之间）
元素的统一性和多样性
大量元素：Ｃ Ｈ Ｏ Ｎ Ｐ Ｓ Ｋ Ｃａ Ｍｇ Na Cl
微量元素：Fe Mn B Zn Mo Cu Co Se
最基本元素
基本元素
主要元素
铁 猛 碰 新 木 桶 姑 息
C是构成生物大分子的基本骨架
一、构成细胞的元素
（一）种类
铁 锰 硼 锌 钼 铜 钴 硒
问题：微量元素是不是可有可无？
组别 年度 观察人数 发病人数
实验组（补硒） 1974 4510 10
1975 6767 7
对照组（不补硒） 1974 3985 54
1975 5445 52
材料3：一项“硒与克山病发病相关性”研究的记录
（1）这是个 实验，此实验中变量是 。
（2）此实验结论是 ，从实验中可看出缺乏硒可能导致疾病。
对照
体内硒的含量
克山病与缺硒有明显关系
克山病（Keshan disease）是一种以心肌细胞变性、坏死为主要病理特征的地方病，亦称地方性心肌病（endemic cardiomyopathy）。
1935年在我国黑龙江省克山县山区发现大批急性病例，主要表现为心脏扩大、心力衰竭、心律失常，因病因未明，故称为“克山病”。
现已证明克山病是一种与环境低硒(Se)关系密切的地方性心肌疾病。
克山病
地方性甲状腺肿大（大脖子病）
体现了元素对生物体的重要意义
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）
最主要的四种元素__________，干重时含量最高的元素_______，最基本元素是__________。
C H O N
C
C
鲜重时：O > C > H > N
干重时：C > O > N > H
H2O
类别 化合物 相对质量分数%
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
85.0 ~90.0
1.0~1.5
蛋白质
脂质
糖类和核酸
7.0~10.0
1.0~2.0
1.0~1.5
问题：
1.活细胞中含量最多的化合物是______。
2.活细胞中含量最多的有机化合物是________。
3.占干重比例最大的是： ________。
水
蛋白质
二、细胞中的无机化合物
蛋白质
细胞中的水
流水
白雪
蒸气
（液态）
（气态）
（固态）
自然界中的水以三种形式存在。那么，在细胞内水是以何种形式存在呢？
水的分子式为什么是H2O？
H
H
O
.
.
.
.
共价键
水分子的空间结构与电荷的不对称分布，使得水分子具有极性，这让几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能溶解在水中；同时，氢键使水分子 间的作用力大大增强，水的熔点和沸点也因此而增高
活细胞中最多（85%~90%）
（一）水
1.含量：
2.存在形式：
自由水：
结合水：
在细胞内，可以自由流动的水
与其他物质相结合的水，不能自由流动
①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻
②干种子放在试管中，酒精灯加热，
试管壁上有水珠
自由水散失
失去结合水
自由水、结合水示意图
氢键
自由水可以自由流动，易蒸发散失；结合水失去流动性，不易蒸发散失。
生物大分子
99
[资料] 一些动物体的含水量（%）
78
65
83
不同生物的含水量不同
从水生到陆生递减
从低等到高等递减
同种生物，不同的生长发育时期含水量不同
幼儿和成人体内的含水量
3.作用
（1）自由水
（2）结合水：
是细胞结构的重要成分。
①是细胞内的良好溶剂
②运送营养物质和代谢废物
③作为细胞中生物化学反应的介质
④参与细胞内的生物化学反应
（2）条件恶劣（低温、干旱、盐渍）时细胞中
结合水的含量相对增多。
（1）代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较多。
结合水→自由水
自由水→结合水
4 .自由水与结合水的相互转化
自由水的含量越高，细胞的代谢越旺盛。
结合水的含量越高，细胞的抗逆性（抵御不良环境）越强。
结合水可以向自由水转化
1.植物进入冬季后自由水和结合水的含量分别怎样变化？
进入冬季: 自由水含量降低，结合水含量升高。
2.植物进入干旱季节后的自由水和结合水的含量分别
发生怎样的变化？
进入旱季: 自由水含量降低，结合水含量升高。
3.细胞内的自由水∕结合水的值与细胞的新陈代谢的旺盛程度有何关系、与植物的抗旱性和抗寒性等抗性的强弱有何关系？
自由水/结合水
比值越大，代谢旺盛程度越大，植物抗逆性越弱
比值越小，代谢旺盛程度越小，植物抗逆性越强
思考讨论：联系生产与生活
1.存在形式：
①大部分以离子形式存在，少量的与其他化合物结合
②植物燃烧后的灰烬（草木灰）含有大量的无机盐
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、
Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.含量：很少，仅占1％－1.5％
（二）无机盐
3.功能
①维持细胞渗透压和酸碱平衡，如磷酸氢二钾和磷酸二氢钾
②参与物质组成，维持细胞正常的代谢活动，
合成血红蛋白需要Fe2+，合成甲状腺激素需要I-，合成叶绿素需要Mg2+
区别于光合色素
铁是血红蛋白的重要组分
镁是叶绿素的重要组分
结合生活常识，当元素含量异常时，生物体会出现哪些症状？
人体：①血钙（Ca）过低：
②血钙（Ca）过高：
③缺硒（Se）：
④缺铁（Fe）：
⑤缺碘（I）：
肌肉抽搐
肌肉乏力
克山病
缺铁性贫血
地方性甲状腺肿大
④缺硼（B）：
⑤缺锌（Zn）：
黄叶病
花而不实（落花落果）
小叶病
绿色植物：
①缺钙（Ca）：
脐腐（番茄）
②缺钾（K）：
老叶尖端和边缘失绿
直至干枯坏死（番茄）
③缺镁（Mg）：
元素(％) C H O N P Ca S
植物 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
动物 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
1. 一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的百分比）如下表数据，下列有关叙述正确的是（ ）
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D.经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
A
2.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
3.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
4.下列有关水的叙述中，错误的是（ ）
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
②生物体内的化学反应离不开水
③水是细胞结构的组成成分之一
④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A.①④⑤ B.①④⑤⑥
C.⑤⑥ D.②③④⑤⑥
C
5.在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值P随年龄变化的曲线是( )
解析 在正常人的一生中，随年龄变化大部分细胞的代谢相对减弱，细胞内自由水与结合水的比值逐渐减小。
D
6.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
7.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
第一章 细胞的分子组成
第一节 细胞中的元素和
无机化合物
大千世界，物类繁多。
这些宏观物质究竟是由什么构成的呢？
现代科学告诉我们：很多宏观物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
细胞中的元素和无机化合物
元素
化合物
细胞
细胞中的无机化合物
细胞中的有机化合物
元素 生物细胞中% 地壳里%
O 65 48.60
C 18 0.087
H 10 0.76
N 3 0.03
Ca 1.55 3.45
P 1.0 0.75
K 0.35 2.47
S 0.25 0.53
Na 0.15 2.74
Mg 0.05 2.00
Fe 0.70 4.75
Si 0.17 26.30
其他 微量 1.20
1.从元素的种类分析，生物界与非生物界具有 。
2.从元素的数量分析，生物界与非生物界具有 。
统一性
差异性
材料1：生物与非生物中的元素对比
元素种类 玉米% 人%
氧 44.43 14.62
碳 43.57 55.99
氢 6.24 7.64
氮 1.46 9.33
钾 0.92 1.09
钙 0.23 4.67
磷 0.20 3.11
镁 0.18 0.16
硫 0.17 0.78
（1）__________________________________；
（2）___________________________________。
同种元素在不同生物体内含量相差很大
不同生物体内所含元素种类基本相同
材料2：生物体之间的元素对比
（1）元素种类具有统一性
（生物与非生物、不同生物之间）
（2）元素含量具有多样性（差异性）
（生物与非生物、不同生物之间）
元素的统一性和多样性
大量元素：Ｃ Ｈ Ｏ Ｎ Ｐ Ｓ Ｋ Ｃａ Ｍｇ Na Cl
微量元素：Fe Mn B Zn Mo Cu Co Se
最基本元素
基本元素
主要元素
铁 猛 碰 新 木 桶 姑 息
C是构成生物大分子的基本骨架
一、构成细胞的元素
（一）种类
铁 锰 硼 锌 钼 铜 钴 硒
问题：微量元素是不是可有可无？
组别 年度 观察人数 发病人数
实验组（补硒） 1974 4510 10
1975 6767 7
对照组（不补硒） 1974 3985 54
1975 5445 52
材料3：一项“硒与克山病发病相关性”研究的记录
（1）这是个 实验，此实验中变量是 。
（2）此实验结论是 ，从实验中可看出缺乏硒可能导致疾病。
对照
体内硒的含量
克山病与缺硒有明显关系
克山病（Keshan disease）是一种以心肌细胞变性、坏死为主要病理特征的地方病，亦称地方性心肌病（endemic cardiomyopathy）。
1935年在我国黑龙江省克山县山区发现大批急性病例，主要表现为心脏扩大、心力衰竭、心律失常，因病因未明，故称为“克山病”。
现已证明克山病是一种与环境低硒(Se)关系密切的地方性心肌疾病。
克山病
地方性甲状腺肿大（大脖子病）
体现了元素对生物体的重要意义
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）
最主要的四种元素__________，干重时含量最高的元素_______，最基本元素是__________。
C H O N
C
C
鲜重时：O > C > H > N
干重时：C > O > N > H
H2O
类别 化合物 相对质量分数%
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
85.0 ~90.0
1.0~1.5
蛋白质
脂质
糖类和核酸
7.0~10.0
1.0~2.0
1.0~1.5
问题：
1.活细胞中含量最多的化合物是______。
2.活细胞中含量最多的有机化合物是________。
3.占干重比例最大的是： ________。
水
蛋白质
二、细胞中的无机化合物
蛋白质
细胞中的水
流水
白雪
蒸气
（液态）
（气态）
（固态）
自然界中的水以三种形式存在。那么，在细胞内水是以何种形式存在呢？
水的分子式为什么是H2O？
H
H
O
.
.
.
.
共价键
水分子的空间结构与电荷的不对称分布，使得水分子具有极性，这让几乎所有带电荷的或具有极性基团的分子都能溶解在水中；同时，氢键使水分子 间的作用力大大增强，水的熔点和沸点也因此而增高
活细胞中最多（85%~90%）
（一）水
1.含量：
2.存在形式：
自由水：
结合水：
在细胞内，可以自由流动的水
与其他物质相结合的水，不能自由流动
①鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻
②干种子放在试管中，酒精灯加热，
试管壁上有水珠
自由水散失
失去结合水
自由水、结合水示意图
氢键
自由水可以自由流动，易蒸发散失；结合水失去流动性，不易蒸发散失。
生物大分子
99
[资料] 一些动物体的含水量（%）
78
65
83
不同生物的含水量不同
从水生到陆生递减
从低等到高等递减
同种生物，不同的生长发育时期含水量不同
幼儿和成人体内的含水量
3.作用
（1）自由水
（2）结合水：
是细胞结构的重要成分。
①是细胞内的良好溶剂
②运送营养物质和代谢废物
③作为细胞中生物化学反应的介质
④参与细胞内的生物化学反应
（2）条件恶劣（低温、干旱、盐渍）时细胞中
结合水的含量相对增多。
（1）代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较多。
结合水→自由水
自由水→结合水
4 .自由水与结合水的相互转化
自由水的含量越高，细胞的代谢越旺盛。
结合水的含量越高，细胞的抗逆性（抵御不良环境）越强。
结合水可以向自由水转化
1.植物进入冬季后自由水和结合水的含量分别怎样变化？
进入冬季: 自由水含量降低，结合水含量升高。
2.植物进入干旱季节后的自由水和结合水的含量分别
发生怎样的变化？
进入旱季: 自由水含量降低，结合水含量升高。
3.细胞内的自由水∕结合水的值与细胞的新陈代谢的旺盛程度有何关系、与植物的抗旱性和抗寒性等抗性的强弱有何关系？
自由水/结合水
比值越大，代谢旺盛程度越大，植物抗逆性越弱
比值越小，代谢旺盛程度越小，植物抗逆性越强
思考讨论：联系生产与生活
1.存在形式：
①大部分以离子形式存在，少量的与其他化合物结合
②植物燃烧后的灰烬（草木灰）含有大量的无机盐
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、
Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.含量：很少，仅占1％－1.5％
（二）无机盐
3.功能
①维持细胞渗透压和酸碱平衡，如磷酸氢二钾和磷酸二氢钾
②参与物质组成，维持细胞正常的代谢活动，
合成血红蛋白需要Fe2+，合成甲状腺激素需要I-，合成叶绿素需要Mg2+
区别于光合色素
铁是血红蛋白的重要组分
镁是叶绿素的重要组分
结合生活常识，当元素含量异常时，生物体会出现哪些症状？
人体：①血钙（Ca）过低：
②血钙（Ca）过高：
③缺硒（Se）：
④缺铁（Fe）：
⑤缺碘（I）：
肌肉抽搐
肌肉乏力
克山病
缺铁性贫血
地方性甲状腺肿大
④缺硼（B）：
⑤缺锌（Zn）：
黄叶病
花而不实（落花落果）
小叶病
绿色植物：
①缺钙（Ca）：
脐腐（番茄）
②缺钾（K）：
老叶尖端和边缘失绿
直至干枯坏死（番茄）
③缺镁（Mg）：
元素(％) C H O N P Ca S
植物 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
动物 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
1. 一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的百分比）如下表数据，下列有关叙述正确的是（ ）
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D.经测定该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
A
2.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
3.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
4.下列有关水的叙述中，错误的是（ ）
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
②生物体内的化学反应离不开水
③水是细胞结构的组成成分之一
④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A.①④⑤ B.①④⑤⑥
C.⑤⑥ D.②③④⑤⑥
C
5.在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值P随年龄变化的曲线是( )
解析 在正常人的一生中，随年龄变化大部分细胞的代谢相对减弱，细胞内自由水与结合水的比值逐渐减小。
D
6.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
7.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