资源简介 第一节 细胞中的元素和无机化合物[学习目标] 1.说出组成生物体的大量元素和微量元素。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。一、构成细胞的元素1.生物体(鲜重)和地壳所含的元素项目 含量最多的元素 比例 其次生物体(鲜重) O 约65% C、H、N地壳(含大气) O 约48.6% Si、Al、Fe2.组成生物体的元素(1)常见的元素有20多种(2)不同生物体内所含的元素种类基本相同,但每种元素的含量存在一定的差异。(3)生物体会因环境中缺乏某种元素而发生该元素的缺乏症。例如,我国一些地区的居民患有克山病,该病与缺硒有明显关系,该元素在人体内含量虽然很少,但在生命活动中发挥着重要的作用。判断正误(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等是组成细胞的微量元素( )(2)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要( )(3)牛和草体内的各种元素种类差异很大,但含量大体相同( )答案 (1)× (2)× (3)×关键点拨 ①大量元素和微量元素都是生物体所必需的,缺乏某种元素会发生该元素的缺乏症。②不同生物所含元素种类相似,但含量有一定差别。任务一:分析构成细胞的元素1.细胞的大量元素其原子序数均在20以内,这对构建生命物质有何意义?提示 分子量比较小的元素稳定性比较强,结合形成的化合物比较稳定,有利于构成复杂的生物体。2.生物体内含有的元素一定是生物体所必需的元素吗?如何确定一种元素是生物体的必需元素?提示 不一定,如Pb。缺乏某种元素的生物会出现相应的症状,补充该种元素后相应的症状消失。 元素的包含关系图1.下列关于生物体内化学元素的叙述正确的是( )A.组成生物体的化学元素常见的约30种B.生物体内的化学元素在非生物界都可以找到,说明生物界和非生物界具有统一性C.生物体内的C元素是最基本的元素,含量总是最多的D.微量元素在生物体内的含量很少,所以对人体来说不需要补充答案 B解析 组成生物体的化学元素常见的约20种,A错误;生物体内的化学元素在非生物界都可以找到,没有一种是生物所特有的,这说明生物界和非生物界具有统一性,B正确;生物体内的C元素是最基本的元素,但不是含量最多的元素,活细胞中含量最多的元素是O,C错误;微量元素在生物体内含量很少,但它们的作用不可缺少,缺乏微量元素时,人体会患相应的疾病,因此需要及时补充,D错误。2.温泉水质清澈,富含多种对人体有益的化学元素,对治疗皮肤病、色斑、关节炎及神经衰弱等有特殊的疗效。下列元素在生物体内含量很少,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、Mg B.Zn、Cu、Mn、FeC.Zn、Cu、B、Mg D.K、Mn、Cu、Mo答案 B解析 Mg、K属于大量元素,Zn、Cu、Mn、Fe都属于微量元素,只有B项符合题意。二、水和无机盐是细胞中的无机化合物1.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。化合物分为无机化合物和有机化合物。活细胞中含量最多的无机化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。2.水赋予细胞许多特性(1)水的含量和性质在活细胞中,水是含量最多的物质,约占细胞重量的2/3。水分子之间形成氢键,使水分子具有许多特殊的理化性质。(2)水的存在形式和作用①细胞中的水分子以自由水和结合水两种形式存在。②自由水以游离的形式存在,参与细胞中各种代谢活动。自由水是良好的溶剂;自由水可运输各种营养物质和代谢产生的废物;细胞中几乎所有的生化反应都是以自由水为介质进行的,有些水还直接作为反应物参与生化反应。③结合水是被细胞内其他物质(如蛋白质)束缚而不易自由流动的水,是组成细胞的重要成分。3.细胞中的无机盐与生命活动关系密切(1)含量:约占细胞重量的1%。(2)存在形式:常以离子形式存在。(3)作用①维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡,如磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的酸碱平衡。②参与物质组成,维持细胞正常的代谢活动。(4)含量异常的病症①缺钙:肌肉抽搐;番茄脐腐现象。②钙过多:肌肉乏力。③缺钾:番茄植株的老叶尖端和边缘会失绿。判断正误(1)自由水可以用来运输营养物质和代谢废物( )(2)休眠种子细胞中自由水减少,种子失去活性( )(3)叶绿素分子中含有Mg,血红蛋白中含有Fe,说明无机盐在细胞中常以化合物形式存在( )(4)食盐加碘时,碘含量越多越好( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×任务二:分析细胞中的水1.水为什么是细胞中良好的溶剂?提示 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。因此,水是细胞中良好的溶剂。2.阅读资料回答下列问题:资料 在冬季来临时,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的变化,如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明,细胞内溶液浓度升高,冰点降低。(1)结合所学知识及上述信息,解释“霜打的茄子——蔫儿了”。提示 当外界温度降低时,茄子中的自由水含量减少,导致表皮皱缩。(2)有些蔬菜富含淀粉,但“霜打”后的蔬菜格外“甜”。请结合所学知识解释其原因。提示 温度降低,蔬菜中的淀粉分解为可溶性糖,增大了细胞内溶液浓度,降低了细胞内溶液的冰点,使细胞不容易冻坏,可溶性糖主要是葡萄糖,因此蔬菜变甜了。3.幼叶细胞中自由水与结合水的比值比老叶的大,其意义是什么?提示 幼叶细胞比老叶细胞代谢旺盛,所需的自由水较多,故幼叶细胞中自由水与结合水的比值比老叶的大可以保证幼叶细胞旺盛的代谢。1.自由水与结合水相互转化的原因(1)水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。(2)温度升高,水分子的动能增加,会逃脱氢键的束缚成为自由水。2.自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系3.水在生产实践中的应用(1)种子储存前晒干是为了降低自由水的含量,从而降低代谢速率,以延长储存时间。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发,原因是失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子不浸泡则不萌发,原因是自由水较少,代谢缓慢。(4)失去结合水的种子浸泡后不萌发,原因是失去结合水的种子失去生理活性。(5)种子萌发时,需要吸收水分,增加自由水的含量。(6)越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。3.(2023·淮安高一期末)如图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是( )A.图中①指的是结合水,水与蛋白质等物质结合,失去流动性和溶解性B.图中②指的是自由水,细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多C.存在形式①转变成②有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性D.图中甲表示“组成细胞结构”,乙可表示“运输营养物质和代谢废物”答案 C解析 ①结合水是细胞结构的重要组成成分,水与蛋白质等物质结合,失去了流动性和溶解性,A正确;②自由水含量高,细胞代谢旺盛,B正确;②自由水转化为①结合水,可降低细胞的代谢水平,提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性,C错误;①为结合水,其功能甲为“组成细胞结构”;②为自由水,是良好的溶剂、能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应,是细胞中生化反应的介质等,故乙可表示“运输营养物质和代谢废物”,D正确。4.(多选)如图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析,下列有关说法正确的是( )A.①和②均能萌发形成幼苗B.③在生物体内主要以离子形式存在C.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同D.④是一种非极性分子,是一种良好的溶剂答案 BC解析 ②中已经不含结合水,细胞的结构已经破坏,细胞死亡,因此不能萌发,A错误;③表示无机盐,无机盐在生物体内主要以离子形式存在,B正确;据题图分析可知,④为自由水,⑤为结合水,都为水,但在细胞中存在形式不同,C正确;④为自由水,水是极性分子,自由水是一种良好的溶剂,D错误。任务三:分析细胞中的无机盐1.人缺铁会患贫血,植物缺镁叶片会发黄,请分析其中的原因,由此说明无机盐具有什么生理作用?提示 铁是血红蛋白的组成成分,镁是叶绿素的组成成分;说明无机盐可参与物质组成,维持细胞正常的生命活动。2.某人生病到医院输液,你知道医生用的生理盐水的浓度吗?为什么用该浓度?提示 生理盐水的浓度是0.9%。该浓度与血浆的渗透压相等,能维持血细胞的正常形态。3.细胞代谢产物会改变生物体液的酸碱平衡吗?这体现了无机盐的什么作用?提示 一般不会,细胞中的磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的酸碱平衡。说明无机盐具有维持生物体液酸碱平衡的作用。4.为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐?为什么青少年生长发育期容易腿抽筋?上述事例体现了无机盐的什么作用?提示 运动员剧烈运动过程中大量出汗会导致无机盐的流失,需适当补充无机盐。血液中Ca2+的含量过低会出现肌肉抽搐现象。上述事例体现了无机盐能维持细胞正常的代谢活动。1.常见无机盐的作用与缺乏症种类 作用 缺乏时引起的症状Fe 构成血红蛋白的元素 缺铁性贫血症Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻,影响光合作用Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良,生殖腺功能受影响Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形;肌肉抽搐等I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大;呆小症B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时,“花而不实”Na 维持动物细胞的渗透压 动物细胞渗透压降低;过低时不能维持正常的细胞形态2.无机盐功能的实验验证方法(1)实验目的:探究无机盐X是否是植物生长发育所必需的。(2)实验设计(3)实验中的对照①空白对照②自身对照5.(2023·无锡高一期末)无机盐是某些化合物的重要组成成分,具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述不正确的是( )A.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成B.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用C.Ca2+与肌肉的兴奋性有关D.根吸收的Mg2+可以参与叶绿素的形成答案 A解析 无机盐既参与维持细胞的酸碱平衡,也参与有机物的合成,A错误;Ca2+与肌肉的兴奋性有关,其含量过少会引起肌肉抽搐,C正确;Mg2+可以参与叶绿素的形成,D正确。6.某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子,它们对植物的生长都有影响。如表列出的5种培养液中,甲、乙、丙3种离子的浓度(单位:mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,进行实验时可以选用的两种培养液是( )培养液编号 ① ② ③ ④ ⑤甲离子 20 30 50 30 40乙离子 55 45 60 45 55丙离子 10 15 20 25 25A.①⑤ B.②③ C.②④ D.③⑤答案 C解析 根据单一变量原则,研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,要保持甲、乙离子的浓度相同。(共44张PPT)第一节第一章 细胞的分子组成细胞中的元素和无机化合物学习目标1.说出组成生物体的大量元素和微量元素。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。一、构成细胞的元素内容索引课时对点练二、水和无机盐是细胞中的无机化合物一构成细胞的元素项目 含量最多的元素 比例 其次生物体(鲜重) ____ 约65% __________地壳(含大气) ____ 约48.6% Si、Al、Fe教材梳理1.生物体(鲜重)和地壳所含的元素OC、H、NO2.组成生物体的元素(1)常见的元素有____多种20(2)不同生物体内所含的_________基本相同,但每种___________存在一定的差异。(3)生物体会因环境中缺乏某种元素而发生该元素的_______。例如,我国一些地区的居民患有克山病,该病与缺___有明显关系,该元素在人体内含量虽然_____,但在生命活动中发挥着重要的作用。元素种类元素的含量缺乏症硒很少根据含量大量元素:_________________________________________等C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl微量元素:__________________________________等Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等是组成细胞的微量元素( )(2)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要( )(3)牛和草体内的各种元素种类差异很大,但含量大体相同( )×××关键点拨①大量元素和微量元素都是生物体所必需的,缺乏某种元素会发生该元素的缺乏症。②不同生物所含元素种类相似,但含量有一定差别。任务一:分析构成细胞的元素1.细胞的大量元素其原子序数均在20以内,这对构建生命物质有何意义?核心探讨提示 分子量比较小的元素稳定性比较强,结合形成的化合物比较稳定,有利于构成复杂的生物体。2.生物体内含有的元素一定是生物体所必需的元素吗?如何确定一种元素是生物体的必需元素?提示 不一定,如Pb。缺乏某种元素的生物会出现相应的症状,补充该种元素后相应的症状消失。元素的包含关系图核心归纳1.下列关于生物体内化学元素的叙述正确的是A.组成生物体的化学元素常见的约30种B.生物体内的化学元素在非生物界都可以找到,说明生物界和非生物界具有统一性C.生物体内的C元素是最基本的元素,含量总是最多的D.微量元素在生物体内的含量很少,所以对人体来说不需要补充典题应用√组成生物体的化学元素常见的约20种,A错误;生物体内的化学元素在非生物界都可以找到,没有一种是生物所特有的,这说明生物界和非生物界具有统一性,B正确;生物体内的C元素是最基本的元素,但不是含量最多的元素,活细胞中含量最多的元素是O,C错误;微量元素在生物体内含量很少,但它们的作用不可缺少,缺乏微量元素时,人体会患相应的疾病,因此需要及时补充,D错误。2.温泉水质清澈,富含多种对人体有益的化学元素,对治疗皮肤病、色斑、关节炎及神经衰弱等有特殊的疗效。下列元素在生物体内含量很少,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、Mg B.Zn、Cu、Mn、FeC.Zn、Cu、B、Mg D.K、Mn、Cu、Mo√Mg、K属于大量元素,Zn、Cu、Mn、Fe都属于微量元素,只有B项符合题意。二水和无机盐是细胞中的无机化合物教材梳理1.组成细胞的各种元素大多以______的形式存在。化合物分为无机化合物和有机化合物。活细胞中含量最多的无机化合物是___,含量最多的有机化合物是_______。化合物水蛋白质2.水赋予细胞许多特性(1)水的含量和性质在活细胞中,水是含量_____的物质,约占细胞重量的____。水分子之间形成_____,使水分子具有许多特殊的理化性质。(2)水的存在形式和作用①细胞中的水分子以_______和_______两种形式存在。②自由水以_____的形式存在,参与细胞中各种代谢活动。自由水是___________;自由水可运输各种_________和代谢产生的_____;细胞中几乎所有的生化反应都是以自由水为_____进行的,有些水还直接作为______参与生化反应。最多2/3氢键自由水结合水游离良好的溶剂营养物质废物介质反应物③结合水是被细胞内其他物质(如蛋白质)束缚而不易自由流动的水,是组成细胞的_________。3.细胞中的无机盐与生命活动关系密切(1)含量:约占细胞重量的____。(2)存在形式:常以_____形式存在。重要成分1%离子(3)作用①维持细胞的渗透压和生物体液的_________,如磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的酸碱平衡。②参与物质组成,维持细胞正常的_________。(4)含量异常的病症①缺钙:肌肉_____;番茄_____现象。②钙过多:肌肉_____。③缺钾:番茄植株的老叶尖端和边缘会______。酸碱平衡代谢活动抽搐脐腐乏力失绿(1)自由水可以用来运输营养物质和代谢废物( )(2)休眠种子细胞中自由水减少,种子失去活性( )(3)叶绿素分子中含有Mg,血红蛋白中含有Fe,说明无机盐在细胞中常以化合物形式存在( )(4)食盐加碘时,碘含量越多越好( )×√××任务二:分析细胞中的水1.水为什么是细胞中良好的溶剂?核心探讨提示 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。因此,水是细胞中良好的溶剂。2.阅读资料回答下列问题:资料 在冬季来临时,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的变化,如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明,细胞内溶液浓度升高,冰点降低。(1)结合所学知识及上述信息,解释“霜打的茄子——蔫儿了”。提示 当外界温度降低时,茄子中的自由水含量减少,导致表皮皱缩。(2)有些蔬菜富含淀粉,但“霜打”后的蔬菜格外“甜”。请结合所学知识解释其原因。提示 温度降低,蔬菜中的淀粉分解为可溶性糖,增大了细胞内溶液浓度,降低了细胞内溶液的冰点,使细胞不容易冻坏,可溶性糖主要是葡萄糖,因此蔬菜变甜了。3.幼叶细胞中自由水与结合水的比值比老叶的大,其意义是什么?提示 幼叶细胞比老叶细胞代谢旺盛,所需的自由水较多,故幼叶细胞中自由水与结合水的比值比老叶的大可以保证幼叶细胞旺盛的代谢。核心归纳1.自由水与结合水相互转化的原因(1)水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。(2)温度升高,水分子的动能增加,会逃脱氢键的束缚成为自由水。2.自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系核心归纳3.水在生产实践中的应用(1)种子储存前晒干是为了降低自由水的含量,从而降低代谢速率,以延长储存时间。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发,原因是失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子不浸泡则不萌发,原因是自由水较少,代谢缓慢。(4)失去结合水的种子浸泡后不萌发,原因是失去结合水的种子失去生理活性。核心归纳(5)种子萌发时,需要吸收水分,增加自由水的含量。(6)越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。3.(2023·淮安高一期末)如图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是A.图中①指的是结合水,水与蛋白质等物质结合,失去流动性和溶解性B.图中②指的是自由水,细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多C.存在形式①转变成②有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性D.图中甲表示“组成细胞结构”,乙可表示“运输营养物质和代谢废物”√跟踪训练①结合水是细胞结构的重要组成成分,水与蛋白质等物质结合,失去了流动性和溶解性,A正确;②自由水含量高,细胞代谢旺盛,B正确;②自由水转化为①结合水,可降低细胞的代谢水平,提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性,C错误;①为结合水,其功能甲为“组成细胞结构”;②为自由水,是良好的溶剂、能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应,是细胞中生化反应的介质等,故乙可表示“运输营养物质和代谢废物”,D正确。4.(多选)如图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析,下列有关说法正确的是A.①和②均能萌发形成幼苗B.③在生物体内主要以离子形式存在C.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同D.④是一种非极性分子,是一种良好的溶剂√√②中已经不含结合水,细胞的结构已经破坏,细胞死亡,因此不能萌发,A错误;③表示无机盐,无机盐在生物体内主要以离子形式存在,B正确;据题图分析可知,④为自由水,⑤为结合水,都为水,但在细胞中存在形式不同,C正确;④为自由水,水是极性分子,自由水是一种良好的溶剂,D错误。任务三:分析细胞中的无机盐1.人缺铁会患贫血,植物缺镁叶片会发黄,请分析其中的原因,由此说明无机盐具有什么生理作用?提示 铁是血红蛋白的组成成分,镁是叶绿素的组成成分;说明无机盐可参与物质组成,维持细胞正常的生命活动。2.某人生病到医院输液,你知道医生用的生理盐水的浓度吗?为什么用该浓度?提示 生理盐水的浓度是0.9%。该浓度与血浆的渗透压相等,能维持血细胞的正常形态。3.细胞代谢产物会改变生物体液的酸碱平衡吗?这体现了无机盐的什么作用?提示 一般不会,细胞中的磷酸氢二钾、磷酸二氢钾等参与维持生物体液的酸碱平衡。说明无机盐具有维持生物体液酸碱平衡的作用。4.为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐?为什么青少年生长发育期容易腿抽筋?上述事例体现了无机盐的什么作用?提示 运动员剧烈运动过程中大量出汗会导致无机盐的流失,需适当补充无机盐。血液中Ca2+的含量过低会出现肌肉抽搐现象。上述事例体现了无机盐能维持细胞正常的代谢活动。核心归纳1.常见无机盐的作用与缺乏症种类 作用 缺乏时引起的症状Fe 构成血红蛋白的元素 缺铁性贫血症Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻,影响光合作用Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良,生殖腺功能受影响Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形;肌肉抽搐等核心归纳I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大;呆小症B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时,“花而不实”Na 维持动物细胞的渗透压 动物细胞渗透压降低;过低时不能维持正常的细胞形态核心归纳2.无机盐功能的实验验证方法(1)实验目的:探究无机盐X是否是植物生长发育所必需的。(2)实验设计核心归纳5.(2023·无锡高一期末)无机盐是某些化合物的重要组成成分,具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述不正确的是A.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成B.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用C.Ca2+与肌肉的兴奋性有关D.根吸收的Mg2+可以参与叶绿素的形成√跟踪训练无机盐既参与维持细胞的酸碱平衡,也参与有机物的合成,A错误;Ca2+与肌肉的兴奋性有关,其含量过少会引起肌肉抽搐,C正确;Mg2+可以参与叶绿素的形成,D正确。6.某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子,它们对植物的生长都有影响。如表列出的5种培养液中,甲、乙、丙3种离子的浓度(单位:mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,进行实验时可以选用的两种培养液是A.①⑤ B.②③C.②④ D.③⑤√培养液编号 ① ② ③ ④ ⑤甲离子 20 30 50 30 40乙离子 55 45 60 45 55丙离子 10 15 20 25 25根据单一变量原则,研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,要保持甲、乙离子的浓度相同。培养液编号 ① ② ③ ④ ⑤甲离子 20 30 50 30 40乙离子 55 45 60 45 55丙离子 10 15 20 25 25网络构建 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第一章 第一节 细胞中的元素和无机化合物.docx 第一章 第一节 细胞中的元素和无机化合物.pptx