浙科版（2019）必修一 1.1 水和无机盐是构成细胞的重要无机物 课件（30张）

(共30张PPT)
第一章 细胞的分子组成
目录
CONTENTS
第二章 细胞的结构
第三章 细胞的代谢
第四章 细胞的生命历程
第一节
水和无机盐是构成细胞的重要无机物
第二节 生物大分子以碳链为骨架
第一章 细胞的分子组成
第一部分：细胞中的元素
第二部分：细胞中的无机物
第三部分：细胞中的有机物
1课时
2课时
1课时机动
1. 是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称 。
前测
2. 是是在化学变化中的最小粒子，在化学变化中不可再分 。
3. 是由同种元素组成的纯净物。
4. 是由由不同种元素组成的纯净物。
5. 是带有电荷的原子或原子团。
6. 回顾原子的结构
元素
原子
单质
化合物
离子
第一节 水和无机盐是构成细胞的重要无机物
一、 细胞中的元素
分析生物细胞（鲜重）与地壳的元素组成和含量，有什么规律？【如种类、含量】
1. 组成细胞的化学元素在自然界都可以找到，没有一种是细胞所特有的。
2.生物与非生物在元素含量上存在差异性
组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表
元素 地壳 细胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 极少*
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
* Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物
思考：组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界，为什么细胞内同种元素的比例与无机自然界的大不相同
从元素组成上看，生物界与非生物界既具有统一性，也具有差异性。
生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界获取元素的。
鲜重
是细胞或生物体在自然状态下的总质量，包括水分在内。这个概念用于描述生物体在正常生活状态下的质量。
干重
是指细胞或样本除去所有自由水后的重量。这个概念在航空和生物学中都有应用，如在生物学中，干重通常是通过在一定温度下烘干样本后得到的恒定重量。
玉米和人体细胞的部分元素及含量
( 鲜重，质量分数)
比较分析表格中人体与玉米的部分化学元素组成，从中你能从中得出哪些结论？
3. 鲜重条件O元素含量最多
1. 不同生物体内，各种化学元素种类基本相同,含量不同
2. 同种生物体内，不同化学元素含量相差很大
元素 人体 玉米
O 65.0 44.4
C 18.5 43.6
H 9.5 6.2
N 3.3 1.5
Ca 1.5 1.2
P 1.0 0.9
K 0.4 0.23
S 0.3 0.20
Na 0.2 0.18
Mg 0.1 0.17
Fe 0.07 0.14
思考：微量元素含量很低，是否重要 请举例子说明
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg...
微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo...
能区分
自然界中的元素
组成细胞的元素
大量元素
微量元素
基本元素
活动：尝试构建下列元素的包含关系图
自然界中的元素
组成细胞的元素
C H O N P S K Ca Mg
Fe Mn Zn Cu B Mo
大量元素
微量元素
基本元素
小结1：
基本元素：C、H、O、N
最基本/核心元素：C
主要元素：C、H、O、N、P、S
元素含量最多
鲜重条件：O
干重条件：C
元素数量最多 ：H
细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素组成
水
无机盐
无机物
有机物
糖类
脂质
蛋白质
核酸
二、 组成细胞的化合物
图：组成细胞的主要化合物及相对含量
含量最多的化合物
含量最多的有机物
生物大分子：
相对分子量以万至百万计的有机物。
最重要的两种：蛋白质、核酸
无机物通常指不含碳元素的化合物，也包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等简单的含碳化合物，有机物指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等以外的几乎所有含碳化合物。
思考：
为什么说水是生命之源？
谈谈你的看法
材料1：在细胞内的液体、血浆、人和动物的体液及植物的汁液中，都溶有多种多样生物必需的溶质，这些溶质大多是极性分子或离子。如人和动物血液中含水83％,可把葡萄糖、氨基酸等营养物质输送到各个细胞,又把细胞产生的二氧化碳、尿素代谢废物运到排泄器官。
材料2：当人处于炎热环境时，会出汗，水分蒸发时需要消耗大量的热，从而有效地降低体温。
材料3：食物给人提供能量时需要在体内被氧化分解，在这个过程中会产生水。如每100g糖氧化时可产生55ml水；每100g脂肪氧化时可产生107ml水；而100g蛋白质可产生41ml水。生物体的一些代谢反应也需要水的参与，如植物的光合作用。
分析讨论，下列材料体现了水的那些生理功能
（1）良好的溶剂,溶解和运输营养物质及代谢产物
（2）水具有调节温度的作用/缓和温度变化
（3）水是细胞中某些代谢的反应物和产物
四、 细胞中的无机物
思考：试举例说明水的生理功能
（1）良好的溶剂,溶解和运输营养物质及代谢产物
（2）水具有调节温度的作用/缓和温度变化
（3）水是细胞中某些代谢的反应物和产物
酶
光
叶绿体
1、水的生理功能
（4）水对动植物的分布、繁殖、生长发育及动物体色和行为有影响
四、 细胞中的无机物
2.水分子的结构与特性
水分子结构
-
+
+
O
H
H
水分子的特性
-
+
+
水是极性分子
氢键
水分子之间可形成氢键、具有缔合现象
水的生理功能
水的结构
生命观念：水的结构与功能是相适应
（1）良好的溶剂,溶解和运输营养物质及代谢产物
（2） 水具有调节温度的作用/缓和温度变化
（3）水是细胞中某些代谢的反应物和产物
（4）水对动植物的分布、繁殖、生长发育及动物体色和行为有影响
水温的增高时，因需要破坏氢键促进分子运动，所以需要吸收较多的热量；水温的降低会形成较多氢键，会释放热量。所以水能缓和温度变化。
3.水分子的结构与功能的关系
水分子之间的氢键使
思考：结合水分子结构与特性，说明为什么水是良好的溶剂？水是怎样缓和温度变化的？
1.不同生物的含水量不同，水生生物>陆生生物
2.同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同
3.同种生物，不同的生长发育时期含水量不同
幼儿期>成年期>老年期
三、 细胞中的无机物
4、认识生物体内含水量
通过数据你能找到什么规律？
思考:
心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液确呈现流动的状态？
表1
表2
5、认识水在细胞内存在的形式
自由水：游离状态，可以自由流动
结合水：与细胞内的其他物质相结合
想一想
（1）刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水 种子还有活性吗
该过程中种子丢失的主要是自由水;种子仍保留活性。
该过程中种子丢失的主要是结合水;种子失去活性。
（2）如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水 种子还有活性吗
结合水
自由水
（3）晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系
（4）越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系
在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。
在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。
板书
思考：
为什么说水是生命之源？谈谈你的看法
（2）存在形式
（1）含量
生物体一般占1%-1.5%。
大多数离子形式，少数与其他化合物结合
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
6.无机盐
血红蛋白
叶绿素
甲状腺激素
（3）生理作用
① 某些复杂化合物的重要组成成分
血红蛋白
某些复杂化合物的重要组成成分
②是细胞的重要组成成分之一，如骨细胞的重要成分是磷酸钙
③对维持生物体生命活动有着重要的作用
影响神经、肌肉的兴奋性：
缓冲对：H2CO3\ NaHCO3； NaH2PO4\Na2HPO4
动物的血液中必须含有一定量的钙离子，如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状；若太高，则肌无力。
维持血浆的正常浓度
维持酸碱平衡
1. 当人体大量脱水时，为什么输入的是0.9%的生理盐水，而不是蒸馏水？
2. 如果某人剧烈运动产生大量乳酸，体内pH会发生明显变化吗？
小结： 水和无机盐是构成细胞的重要无机物
一、细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素组成
二、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
三、无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关
温馨提示：
下节课提问水和无机盐的生理功能