浙科版（2019）生物必修一 第一章第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物课件(32张)

(共32张PPT)
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
1.说出细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。
2.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,在生命活动中具有重要作用。
3.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。
1.采用归类法分析比较主要元素与微量元素。
2.归纳、概括水和无机盐在生命活动中的作用,并对
两者的含量、存在形式等进行比较。
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1
一、细胞主要由C、H、O、N、P和S等元素组成
1.构成细胞的主要元素
主要包括 和S等,其中 四种元素在人体中所占比重在96%以上。
2.微量元素
是在人体中的含量很低,但对维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用的元素。
C、H、O、N、P
C、H、O、N
组成人体的化学元素在元素周期表上都有,它普遍存在于非生物界,生物界没有特殊的“生命元素”,这个事实
说明什么
提示:说明生物界与非生物界具有统一性。
二、水为生命活动提供了条件
1.水的含量
细胞的含水量一般为60%～90%,水是生物体内含量 的化合物。
2.水的特性
(1)水分子中由于正负电荷的吸引,水分子之间会形成 。
(2)一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连,这是
水分子的 。
最多
氢键
缔合
3.水的功能
(1)水作为良好的 ,能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物。
(2)水分子之间的氢键使得水具有 的作用。
(3)水还是细胞中某些代谢的 和产物。
(4)水在动、植物的分布、繁殖、 以及动物体色、动物行为等方面有着深远的影响。
溶剂
调节温度
反应物
生长发育
玉米种子入库前必须干燥处理,降低种子中的含水量,
试分析其中的生物学原理。
提示:含水量低能降低种子的代谢,减少有机物消耗;同时能防止种子发霉。
三、无机盐与细胞生活密切相关
1.无机盐的存在形式和含量
(1)含量:在生物体内含量不高,约占 。
(2)存在形式:多数以离子形式存在。
1%～1.5%
2.生理功能
(1)对维持生物体的生命活动有着重要的作用:维持血浆的
正常浓度、 以及神经、肌肉的 等,如哺乳动物血液中的 含量过低,则会发生抽搐。
(2)是细胞的重要组成成分之一:如 是骨细胞的重要成分。
(3)是某些复杂化合物的重要组成成分:如Mg2+是 的必需成分、 是血红蛋白的必需成分。
酸碱平衡
兴奋性
Ca2+
磷酸钙
叶绿素
Fe2+
做口腔上皮细胞的实验时,必须将口腔上皮细胞置于载
玻片上的0.9%NaCl溶液中,这是为什么
提示:0.9%NaCl溶液与细胞内液是等渗溶液,从而维持
细胞正常的形态。
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1.东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素种类差异很大,含量大体相同。(　　)
提示:不同生物所含元素种类差异不大,但含量差异很大。
2.每个氢键中的氢原子同时属于两个氧原子,而每个水分子中的氧原子可以形成两个氢键,所以一个水分子可以通过氢键与另外2个水分子相连,即水分子的缔合。(　　)
提示:一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连。
×
×
3.血浆中的Na+和Cl-对于维持酸碱平衡具有重要作用。
(　　)
提示:Na+和Cl-为中性离子,故Na+和Cl-的作用不是维持血浆
酸碱平衡。
4.患急性肠胃炎的病人脱水时需要补充体内丢失的无机盐来补充能量。(　　)
提示:患急性肠胃炎的病人脱水时需补充体内丢失的无机盐,但无机盐不能提供能量。
×
×
5.微量元素由于含量极少,因此不是细胞所必需的元素。
(　　)
提示:微量元素虽然含量低,但对维持细胞正常的结构和生命活动均起着重要作用。
6.氟是骨骼和牙齿的正常成分,可防止出现龋齿、老年人骨质疏松等症状,这说明无机盐可构成细胞内某些复杂化合物。(　　)
×
√
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2
任务一　分析细胞中的元素组成
[任务突破]
1.元素在生物体内的含量特点
(1)不同生物体内的化学元素,种类大致相同,但同种元素的
含量差别很大。
(2)同一生物体内的不同元素的含量不相同。
(3)同一生物不同类型的细胞中,同种元素的含量也不尽相同。
2.从元素看生物界与非生物界的统一性和差异性
[迁移应用]
[典例1] (2022·浙江温州三校联考)下列关于组成生物体的化学元素的叙述,错误的是(　　)
A.在同一种生物体内,各种化学元素的含量相同
B.在组成生物体的元素中,碳是生命系统的核心元素
C.在不同的生物体内,组成它们的化学元素的种类大体相同
D.组成生物体的化学元素依其含量可分为大量元素和微量元素
√
解析:在同一种生物体内,各种化学元素的含量是不同的。
任务二　水和无机盐的存在形式及功能
[任务突破1]
1.自由水和结合水的比较
存在形式 自由水 结合水
定义 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动 在细胞内与其他物质相结合的水
特点 流动性强、易蒸发,可参与物质代谢 不流动、不蒸发,与其他物质结合
功能 ①细胞内良好的溶剂;②某些代谢的反应物和产物;③为细胞提供液体环境;④运送营养物质和代谢产物 是细胞结构的重要组成成分
联系 自由水和结合水在一定条件下可以相互转化
2.水与细胞代谢强度、抗逆性的关系
在正常情况下,细胞内自由水与结合水含量的比值越大,细胞的代谢就越旺盛,但抗逆性越差;自由水与结合水含量的比值越小,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强,但细胞代谢越弱。
[迁移应用]
[典例2-1] 水是细胞的重要组成成分,在细胞中有自由水和结合水两种存在形式。如图为水的存在形式、相互转化及其功能的部分概念图,据图分析
错误的是(　　)
A.甲表示的是“组成细胞的结构”,若该部分水失去会导致细胞死亡
B.若乙表示“调节温度”,这是水具有极性的原因
C.干旱时,细胞内自由水与结合水的比值减小,其抵抗干旱的能力增强
D.升温时,细胞内自由水与结合水的比值增大,其细胞代谢水平会升高
√
解析:甲表示结合水的功能,结合水是细胞结构的重要组成成分,如果这部分水失去会导致细胞死亡;水由于氢键的存在,使得水具有调节温度的作用;干旱时,细胞内自由水与结合水的比值减小,细胞的新陈代谢减弱,其抵抗干旱的能力增强;升温时,细胞内自由水与结合水的比值增大,其细胞代谢水平会升高。
[任务突破2]
常见无机盐的生理作用及缺乏引起的疾病或症状
元素 生理作用 缺乏引起的疾病或症状
Fe 血红蛋白、含铁酶类的成分等 缺铁性贫血等
Ca 促进牙齿和骨骼生成,调节神经、肌肉的敏感性等 骨质疏松、抽搐等
P 构成骨骼、牙齿的重要元素等 骨骼发育不良等
I 甲状腺激素的组成成分等 甲状腺肿大、呆小症等
Mg 叶绿素的重要组成成分等 叶绿素合成受阻,影响植物光合作用等
[迁移应用]
[典例2-2] (2022·杭州高一期末)某同学上完体育课后,
因出汗使Ca2+大量流失而发生抽搐。此事实可以说明( 　)
A.Ca2+可以维持生物体正常的生命活动
B.Ca2+是某些复杂化合物的重要组成成分
C.高浓度Ca2+促进肌肉兴奋
D.Ca2+维持血浆正常浓度
√
解析:出汗使Ca2+大量流失,导致Ca2+大量减少而发生
抽搐,说明Ca2+可以维持生物体正常的生命活动。
[任务突破3]
同位素与同位素示踪
(1)同位素:同一元素的质子数相同,但中子数可能不同。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。简单地说,同位素指质量不同而化学性质相同的原子。
(2)同位素示踪:放射性同位素标记可以显示物质的运行和变化规律。研究者通过追踪用放射性同位素标记的化合物可以弄清楚化学反应的详细过程,也能追踪物质的转移途径,这种研究技术称为同位素
示踪。
(3)提醒:①要研究某物质(或结构)的运行规律,最好是标记该物质
(或结构)的特有元素。②一个实验中若有多个物质(或结构)需要
进行示踪研究时,应分多次实验单独标记观察,因为现有仪器可以
检测出放射性,但不能检测出是哪种元素的放射性。③在进行示踪
观察时,不考虑放射性对该物质(或结构)的影响。
[迁移应用]
[典例2-3] 元素和化合物是细胞的重要组成部分,因此可用某些元素的特有属性进行实验研究。元素H、P、S、I等同位素具有放射性,元素O、N等同位素无放射性,可根据此区别进行分析应用,下列相关叙述错误的是(　　)
A.不能通过检测18O的放射性探究光合作用产生氧气的来源
B.通过131I产生的γ射线和β射线杀死甲状腺的病变细胞,可以对病症起到治疗作用
C.甲状腺细胞吸收碘合成甲状腺激素说明无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分
D.光合作用中追踪C和H的变化可在同一组实验中同时进行
√
解析:18O不具有放射性,因此不能通过检测18O的放射性探究光合作用产生氧气的来源;通过131I产生的γ射线和β射线杀死甲状腺的病变细胞,可以对病症起到治疗作用;碘可以用于合成甲状腺激素说明无机盐是复杂化合物的重要组成成分;一个实验中若有多个物质(或结构)需要进行示踪研究时,应分多次实验单独标记观察,因为现有仪器可以检测出放射性,但不能检测出是哪种元素的放射性。