高中生物苏教版必修一（2019） 1.1 细胞中的元素和无机化合物(共30张PPT)

(共30张PPT)
第一章 第1节
细胞中的元素和无机化合物
农作物的生长需要施氮、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？
新知导入
新知导入
元素 地壳 细胞
O 48.6 65.0
Si 26.3 极少
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表
新知讲解
讨论
1.与无机环境相比，组成细胞的所有元素中，有没有哪一种元素是细胞所特有的？说明什么？
2.细胞中的元素含量和无机环境中的元素含量相同吗？说明什么？
1.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；
组成元素种类基本相同
组成元素含量差别大
生物界 非生物界
统一性
生物界 非生物界
差异性
2.但元素在细胞中和无机环境中的含量却有区别。
生物界与非生物界的统一性和差异性 。
新知讲解
含量
C H O N P S K Ca Mg等
分类
含量较多的元素（占生物体总重量万分之一以上的元素）。
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
Fe Mn Zn Cu B Mo Co Se等
微量元素
组成细胞的元素
组成细胞的化学元素，常见的有 。
20多种
硒
钴
钼
硼
含量最多
一、构成细胞的元素
一、构成细胞的元素
含量较多的元素是不是比含量较少的元素在生命活动中发挥更重要的作用呢？
生物界和非生物界中元素的统一性和差异性：
（1）元素的统一性表现在元素“种类”相似。
（2）元素的差异性表现在元素“含量”的不同。
一、构成细胞的元素
小结
组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
O>C>H>N
C>O>N>H
组成人体细胞的主要元素
（占细胞鲜重的百分比）
一、构成细胞的元素
知识补充
活细胞内含量最多的化合物是 。
含量最多的有机化合物是 。
分类 种类 质量分数/%
无机化合物 水 85~90
无机盐 1~1.5
有机化合物 蛋白质 7~10
脂质 1~2
糖类和核酸 1~1.5
水
蛋白质
二、细胞中的水
氢键
1.水是细胞内良好的溶剂
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。
氢键使水分子间的作用力大大增加，水的熔点和沸点也因此而增高。
共价键
二、细胞中的水
水分子是极性分子
2.含量
不同生物体内水的含量差别很大，
水生生物＞陆生生物。
65%
二、细胞中的水
生物体的不同生长发育阶段，含水量不同，
幼儿时期＞成年时期；
幼嫩部分＞老熟部分。
男人体内的含水量比女人体内的含水量多。
性别 女性 男性
含水量 52%—58% 60%—65%
2.含量
二、细胞中的水
同一生物不同器官含水量不同。
人体几种不同组织器官中含水量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液
质量分数/% 10% 22% 76% 79% 83%
2.含量
二、细胞中的水
细胞内的水以什么形式存在呢？
二、细胞中的水
液态
固态
气态
自由水：以游离的形式存在，可以自由流动。占细胞中水含量的95.5％。如植物细胞液中的水、动物组织液中的水、人体血浆中的水，都是自由水。
结合水：与细胞内其它物质相结合不能够自由流动的水。占细胞中水分的4.5％，含量相对稳定。
3.水在细胞中的存在形式
二、细胞中的水
存在形式 生理功能 细胞中含量 特点
结合水
自由水
游离状态
结合状态
1.是细胞内的良好溶剂
2.参与细胞内的生化反应
3.为细胞提供液体生活环境
4.运送养料和代谢废物
细胞的组成成分
绝大部分
少
具流动性、溶解性，易蒸发
不可流动，较稳定
3.水在细胞中的存在形式
二、细胞中的水
细胞内自由水和结合水的含量关联
（1）随着细胞代谢情况的变化，自由水和结合水可发生相互转化。
（2）两者的相对含量（自由水/结合水）影响生物组织细胞的代谢速率。
自由水>结合水
自由水<结合水
细胞新陈代谢旺盛，抗逆性弱。
细胞新陈代谢缓慢，抗逆性强。
二、细胞中的水
细胞内自由水和结合水的含量关联
结合水
代谢活动旺盛
代谢活动下降
自由水
自由水的比例高——代谢活跃。
结合水的比例高——代谢下降，动植物抗旱、抗寒、抗热性能提高，以适应不良条件。
（冬眠、晒干、温度降低）
（发芽、温度升高）
二、细胞中的水
1.新鲜种子和干燥种子相比，在相同适宜环境中哪个种子新陈代谢更旺盛？
新鲜种子的自由水与结合水的比例比干燥种子大，新鲜种子比干燥种子更易发芽，发芽需要经过新陈代谢，说明新鲜种子新陈代谢更旺盛。
2.新鲜种子和干燥种子相比，置放在寒冷环境中哪个抗逆性更强？
新鲜种子比干燥种子在相同环境中更易腐烂，自由水含量较多，细胞新陈代谢更旺盛，有机物消耗更多，导致新鲜种子抗逆性较弱。
二、细胞中的水
讨论
秋天，庄稼收获后，秸秆被烧掉，剩下的灰烬和动物的尸体焚烧后的灰烬都是无机盐，无机盐在细胞和生物体是如何存在的？有什么作用？
三、细胞中的无机盐
含量 存在形式
无机盐
很少（1%~1.5%）
多数为离子状态
阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
细胞中的无机盐
三、细胞中的无机盐
一些无机盐可以维持细胞的形态和功能。（维持细胞渗透压）
在正常情况下，人体内的无机盐浓度为0.9%。
为患者输入0.9%的NaCl溶液而不是清水或浓盐水？
9%
0.09%
皱缩
膨胀
三、细胞中的无机盐
一种叶绿素分子
（局部）
血红素分子
（局部）
（1）缺铁会导致贫血。为什么？
因为镁是叶绿素的重要组分。
一些无机盐在细胞内参与物质组成。
因为铁是血红蛋白的重要组分。
三、细胞中的无机盐
（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？
一些无机盐可以维持细胞的酸碱平衡。
进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的pH没有因此而降低，还是维持在7.35~7.45之间，为什么呢？
乳酸＋NaHCO3=乳酸钠＋H2CO3
CO2＋H2O
缓冲对：H2CO3\ NaHCO3
三、细胞中的无机盐
许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
哺乳动物血液中Ca2+的含量若太低，会出现抽搐等症状； Ca2+的含量若太高，会出现肌肉乏力。以上例子又说明什么？
三、细胞中的无机盐
1.细胞中无机盐的存在形式 ——离子形式。
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.含量：很少，仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
（1）维持细胞渗透压；
（2）参与物质组成；
（3）维持细胞的酸碱平衡；
（4）维持细胞正常的生命活动。
3.作用：
无机盐在细胞中的存在形式及作用
小结
随堂检测
1.关于细胞中无机盐的相关叙述正确的是（ ）
A.无机盐都是以离子形式存在于细胞中的
B.人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水
C.哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要
D.无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素
B　
随堂检测
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O2的能力下降
C.KH2PO4也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
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