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苏教版2019必修1
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
1.阐明生物体是由元素和化合物组成的，初步形成生命的物质观，为辩证唯物主义世界观的形成奠定基础，培养学生的生命观念；
2.通过分析、归纳水和无机盐的功能培养学生的科学思维；
核心素养
目录
一
构成细胞的元素
水和无机盐是细胞中的无机化合物
二
农作物需要施氮、磷、钾肥；人体需要补锌、铁、钙等。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？这些元素是细胞特有的吗？
元素 细胞
O 65.0
C 18.0
H 10.0
N 3.0
Ca 1.5
人体细胞的一些元素及其平均含量
元素 细胞
P 1.4
S 0.3
K 0.2
Mg 0.1
Fe、Se等其它元素在人体细胞内的含量都很少，大约总计为0.5%
人体细胞里含有哪些元素呢？
思考
1.尝试列举人体细胞中的元素可能参与了哪些物质的组成？
2.推测人体中的少量元素还有哪些？说出Fe、Se与人体健康的关系？
3.各种生物的组成元素都源于地球上自然存在的元素，原因是什么？
生物体总是和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是从无机自然界中获取的。
积极
思维
一、构成细胞的元素
阅读P6一、二段，你能得出什么结论？
组成生物界和非生物界的元素，种类一致，含量存在一定的差异，说明：
生物界与非生物界既有统一性又有差异性。
玉米和人体细胞部分元素含量的比较
元素 玉米 人
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
P 0.20 3.11
S 0.17 0.78
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
Mg 0.18 0.16
组成生物体的化学元素在种类上基本相同,但在不同生物之间含量存在着差异.
大量元素：含量占生物体总重量万分之一
以上的元素。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl
微量元素：含量占生物体总重量万分之一
以下的元素。
基本元素
最基本元素
主要元素
Fe、Mn、Zn、 Cu、 B、Mo、Co、Se
不管是大量元素还是微量元素，都是生物体不可缺少的必需元素;微量元素在生物体中含量很少,但其作用是其他元素不可替代的。
缺Fe：
人体患贫血；果树患黄叶病
缺Ca：
成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现肌肉抽搐现象
缺I：
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）
缺B：
花而不实（只开花不结果）
缺Zn：
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Se：
患克山病（原发性心脏病）
缺Mg：
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
Ca过多时，肌肉乏力
细胞中的
化合物
有机化合物
无机化合物
水 85－90％
无机盐 1－1.5％
糖类
核酸
蛋白质 7－10％
脂质 1－2％
1－1.5％
二、水和无机盐是细胞中的无机化合物
1.细胞中的化合物及其含量
2.水赋予细胞许多特性
水为什么是生命之源？为什么具有支持生命的独特性质？
二、水和无机盐是细胞中的无机化合物
(1)水在细胞中的含量
在活细胞中，水是含量____的物质，约占细胞重量的____。
(2)水的分子结构与理化特性
①水分子由两个氢原子和一个氧原子以______(由实线表示)结合组成。
最多
2/3
共价键
②在相邻水分子之间存在相互联结的作用力，即____。
③水分子的空间结构与电荷的______分布，使得水分子具有____，这让几乎所有________或____________的分子都能溶解在水中。
④氢键使水分子间的作用力大大增强，水的____和____也因此而增高。
氢键
不对称
极性
带电荷的
具有极性基团
熔点
沸点
自由水（约95.5%）：以游离的形式存在，可自由流动，易蒸发
1、良好的溶剂
2、各种生物化学反应的介质或直接作为反应物参与反应
3、运输营养物质和运走代谢废物
4、为细胞提供液体环境
生理作用：
二、水和无机盐是细胞中的无机化合物
（1)自由水
二、水和无机盐是细胞中的无机化合物
（2)结合水
当自由水比结合水比例高时,代谢旺盛，植物抗逆性降低。
当自由水比结合水比例低时,代谢减弱，植物抗逆性增强。
结合水（约4.5%）：组成细胞结构的重要成分，
与细胞的抗逆性有关
细胞干重中含有最多的化合物是蛋白质。
在细胞鲜重中,O的百分含量最大,
在细胞干重中,C的百分含量最大.
在细胞鲜重中,前四位的元素是O>C>H>N,
在细胞干重中,前四位的元素是C>O>N>H,.
细胞中含有的最多的无机化合物是水,
最多的有机化合物是蛋白质，
细胞鲜重中含量前两位的化合物是水>蛋白质
探讨:细胞中的水
水 自由水 粮食晒干后，自由水含量减少使细胞代谢减弱，储存时可减少有机物消耗。
1.在农村粮食收获之后，农民要将粮食晒干后进行储存，这样能保存较长时间。如果将晒干后的粮食放入试管中进行加热，会发现试管壁上有水珠出现。请据此思考以下几个问题：
(1)粮食晒干过程中，减少的化合物是什么？在细胞中是以什么形式存在的？粮食需要晒干后进行储存的原因是什么？
(2)晒干后的粮食在试管中加热，试管壁上出现的水珠在细胞中主要以什么形式存在？此时的种子还能萌发吗？为什么？这一事实说明了什么？
主要是以结合水形式存在。不能。结合水散失，细胞结构被破坏，种子死亡，不能再萌发。结合水是细胞结构的重要组成成分。
(1)含量：约占细胞重量的 。
(2)存在形式：常以 的形式存在。
(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 。
1%
酸碱平衡
离子
代谢活动
3.细胞中的无机盐与生命活动关系密切
二、水和无机盐是细胞中的无机化合物
(4)含量异常的
病症(连线)
(5)精准农业能根据农田的____________和作物的__________，实施__________的精准施肥，高效地利用各类农业资源，并取得较好的____效益和____效益。精准农业也许会成为未来农业的发展方向。
土壤元素状况
元素缺乏症
定位、定量
经济
环境
课堂小结
细胞中的元素和无机化合物
细胞中的元素
细胞中的无机化合物
大量元素
微量元素
细胞中的化合物及其含量
细胞中的无机盐与生命活动关系密切
水赋予细胞许多特性
组成生物体的化学元素在种类上基本相同,但在不同生物之间含量存在着差异。
1.无机自然界中最丰富的元素是O、Si、Al、Fe，而生物体的细胞中含量最多的4种元素是O、C、H、N，这说明生物界和非生物界具有
A.多样性 B.分割性 C.统一性 D.差异性
√
2.东北虎是陆地上较强大的食肉动物之一，当其捕食动物后，从动物体中获得化合物和元素，那么，东北虎和其所捕食动物体内的各种化学元素
A.在地球的无机环境中都能找到
B.主要包括C、H、O、N、Pb、Al等
C.不含Fe等微量元素
D.Se由于含量较少，作用不大
√
课堂反馈
3.野猪和沙漠中生活的仙人掌虽形态各异、习性不同，但体内的基本组成物质相似，它们的细胞中含量最多的有机化合物都是
A.水 B.糖类 C.脂肪 D.蛋白质
√
4.下列有关人体内水的叙述，错误的是
A.人体肝细胞中的水中含有多种多样的溶质
B.水是人体细胞中含量最多的化合物
C.代谢旺盛的细胞中含水量下降
D.水在人体内的化学反应中可充当反应物
√
5.苹果含有微量元素锌，而锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就会导致大脑发育不良，因此苹果又被称为“记忆之果”。这说明无机盐离子
A.对维持酸碱平衡有重要作用
B.对维持细胞形态有重要作用
C.对调节细胞内的渗透压有重要作用
D.对维持生物体的生命活动有重要作用
√

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