高中生物第1節(jié)細(xì)胞中的元素和無機(jī)化合物教案蘇教版必修1

1、第一節(jié)細(xì)胞中的元素和無機(jī)化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng).說出細(xì)胞主要由 C、H、Q M P、S等兀素構(gòu) 成，它們以碳鏈為骨架形成復(fù)雜的生物大分子。.指出水大約占細(xì)胞重量的 2/3 ,以自由水和結(jié) 合水的形式存在，賦予了細(xì)胞許多特性，在生命 中具有重要作用。.舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命 活動密切相關(guān)。.從元素的種類和含量等角度理解生物界和非 生物界的統(tǒng)一性和差異性。.通過餅狀圖分析、列表格等方法歸納組成生命 的元素、無機(jī)物的作用。.按照科學(xué)探究的要求，提出驗(yàn)證或探究植物必 需的無機(jī)鹽的方案。自主預(yù)習(xí)幅新知、組成細(xì)胞的元素1.元素的種類 (1)按與生命的關(guān)系，可以分為必需元素和非必需元素。缺

2、乏必需元素可能導(dǎo)致疾病。(2)種類：細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有20多種。Mn.Zn ,Cii. ”等2.特點(diǎn) (1)組成生物體的任何一種元素在無機(jī)自然界都能找到。(2)不同生物體內(nèi)所含元素種類基本相同，但每種元素的含量卻有多有少。3.含量 (1)地殼中含量最多的元素是氧，一依次是硅、處 鐵。(2)生物細(xì)胞中含量最多的元素是氧，絲后分別是碳、氫氮4.生物會因缺乏某些元素而產(chǎn)生該元素的缺乏癥。如一些山區(qū)居民患有克山病，該病與 缺硒有明顯關(guān)系。二、細(xì)胞中的無機(jī)化合物.組成細(xì)胞的化合物(2)含量鮮重條件下，含量最多的化合物是水。鮮重條件下，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白回干重條件下，含量最多的化合物是蛋白瓦_(dá)

3、.水（1）自由水含義：在細(xì)胞內(nèi)可以自由流動。作用a.良好的溶劑。b.細(xì)胞中生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。c.有些自由水直接作為反應(yīng)物參與生物化學(xué)反應(yīng)。d.運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。e.參與細(xì)胞中各種代謝作用。（2）結(jié)合水含義：在細(xì)胞中通過氫鍵等與蛋白質(zhì)、糖類等物質(zhì)結(jié)合在一起。作用：組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。（3）水與代謝的關(guān)系在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量一般較多。抗逆性較強(qiáng)的細(xì)胞中，結(jié)合水的含量相對較多。.細(xì)胞中的無機(jī)鹽含量較少存在形式主要以離子形式存在,如 Na、K、Ca、Cl、HCO;少數(shù)以化合態(tài)存在，如 I 一構(gòu)成甲狀腺激素等生理作用合成有機(jī)化合物的原料，女口 M是葉綠素的必需成分、P是合成核甘酸

4、的原料合成某些具有特殊生理功能的物質(zhì)的原料，如Fe2+是血紅蛋白的重要成分維持細(xì)胞的酸堿平衡，如紅細(xì)胞中的K2HPQKH2P。、HCO/H2CO基軸診斷_ TOC o 1-5 h z .生物界和非生物界在元素組成的種類和含量上都相同。（）. Ca、Mg Fe、Mn Zn、Cu B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素。（）.某些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)一些大分子物質(zhì)的組成成分，如Fe2+參與血紅蛋白的構(gòu)成， Mc2+參與葉綠素的形成。（）.自由水的作用比結(jié)合水的作用大。（）.占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水，占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。（）.不同細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例基本相同。（）答案1.x 提示：生物界和非生

5、物界在元素組成的種類相同，但含量相差很大。X 提示：Ca、Mg是組成細(xì)胞的大量元素。VX 提示：自由水、結(jié)合水的作用都非常大。VX 提示：不同生活環(huán)境、生活狀態(tài)下的細(xì)胞中，自由水與結(jié)合水的比例是不同的。 細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例越大，其新陳代謝越旺盛；反之，越弱。組成細(xì)胞的元素探究歉問題探究卜表為一種無土栽培營養(yǎng)液的主要配方，據(jù)表回答下列有關(guān)問題。成分Ca(NO) 2MgSOKH2POKHCOFe(NC3) 3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051 0001.表中屬于大量元素和微量元素的分別是哪些元素？提示：大量元素：C、H、QN、P、S、KCa、Mg微量元素：Fe。表中

6、元素在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界之間具有統(tǒng)一性還是差異 性？為什么沒有一種化學(xué)元素是生物界所特有的？提示：統(tǒng)一性。生命起源于非生物界，且組成生物體的化學(xué)元素是從無機(jī)自然界獲取的。解D3納.元素的分類(1)大量元素和微量元素都是生物體生命活動所必需的。(2)鮮重狀態(tài)下，4種基本元素的含量是 O C H N;干重狀態(tài)下，4種基本元素的含量是 C O N H。.元素的統(tǒng)一性和差異性蹄博體現(xiàn)元素與土生物界與非生物界（）比一仕一種類LT生物界不同生物之間2 ）差異性I空元素表啊T生物界與非生物界 含量 L生物界不同生物之間巧學(xué)好記：諧音巧記組成細(xì)胞的大量元素和微量元素（1）大量元素（C、

7、H O N、S、P、Ca、Mg K）,可利用諧音“她請楊丹留人蓋美家”來 記憶。（2）微量元素（Fe、Mn B、Zn、Mo Cu）,可利用諧音“鐵猛碰新木桶”來記憶。1.下表所列為玉米植株和人體內(nèi)含量較多的元素的種類以及各類元素的含量占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）,據(jù)此表可以得出的正確結(jié)論是（）70ftOCHNKCaPMgS44.4343.756.241.460.920.230.200.180.17人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78A.組成不同生物體的化學(xué)元素的種類基本相同B.同種元素在不同生物體內(nèi)含量基本相同C.組成不同生物體的化學(xué)元素的種類差異較大D.

8、 C是細(xì)胞中含量最多的元素，它是構(gòu)成細(xì)胞的基本元素A 組成不同生物體的化學(xué)元素的種類基本相同，A正確、C錯誤；由表中數(shù)據(jù)可知，同種元素在不同生物體內(nèi)含量相差較大，B錯誤；O是細(xì)胞鮮重中含量最多的元素，C是細(xì)胞干重中含量最多的元素， D錯誤。深化探究（1）占細(xì)胞鮮重含量最多的元素是什么？占細(xì)胞干重含量最多的元素又是什 么？提示：占細(xì)胞鮮重含量最多的元素是O,占細(xì)胞干重含量最多的元素是Q（2）由題干表格分析可得出的結(jié)論是什么？提示：不同生物體的組成元素的種類基本相同，但含量相差很大。2.下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述，正確的是（）A.組成生物體的化學(xué)元素，根據(jù)其含量的不同可分為大量元素和微量元素

9、兩大類Zn是人體中200多種酶的組成成分，這說明 Zn是大量元素C.微量元素在生物體內(nèi)含量很少，所以人體不存在微量元素缺乏癥D.原核生物的細(xì)胞內(nèi)含微量元素，真核生物的細(xì)胞內(nèi)不含微量元素A 組成生物體的化學(xué)元素，根據(jù)其含量的不同可分為大量元素（占生物體總量的萬分之一以上）和微量元素（維持生命活動所必需的，但含量很少）兩大類，A正確；Zn是人體中200多種酶的組成成分，但其在生物體內(nèi)含量少，故Zn為微量元素，B錯誤；微量元素在生物體內(nèi)含量很少，卻是維持生物體正常生命活動不可缺少的，若缺乏，會出現(xiàn)微量元素缺乏癥，如缺鋅、缺碘都會出現(xiàn)相應(yīng)的病癥，C錯誤；原核生物和真核生物的細(xì)胞內(nèi)均既有大量元素,也有微

10、量元素，D錯誤。細(xì)胞中的水理究點(diǎn)2問題探究鮮種子放在陽光下曝曬，重量減輕；干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)，但干種子放在試管中， 用酒精燈加熱，試管壁上有水珠，再浸泡后不再萌發(fā)。.活細(xì)胞中含量最多的化合物和含量最多的有機(jī)物分別是什么？提示：含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)。.干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)，但干種子放在試管中， 用酒精燈加熱，試管壁上有水珠,再浸泡后不再萌發(fā)的原因分別是什么？提示：前者是失去自由水的種子仍保持其生理活性，但后者失去的是結(jié)合水。.與枝葉繁茂的夏季相比，冬季的北方落葉樹結(jié)合水與自由水的比值上升了還是下降了？這有何意義？提示：冬季的落葉樹的結(jié)合水與自由水的比值有所上升

11、?？山档痛x，增強(qiáng)抗逆性，對于樹木抵御嚴(yán)寒有重要意義。講解D3納.水的含量(1)在活細(xì)胞中，水是含量最多的化合物。(2)不同的生物體內(nèi)含水量不同。水生生物體內(nèi)的含水量比陸生生物的多。(3)同一生物不同器官含水量不同。代謝旺盛的器官、組織含水量較多。(4)同一生物不同的發(fā)育階段水的含量也不相同。如人體內(nèi)的含水量：幼年期大于成年期, 成年期大于老年期。.水在細(xì)胞中的存在形式及其生理功能水分子以自由水和結(jié)合水兩種形式存在于細(xì)胞中。二者的比較如下:項(xiàng)目自由水結(jié)合水特點(diǎn)以游離形式存在，可以自由流動，易蒸發(fā)在細(xì)胞內(nèi)與其他物質(zhì)結(jié)合在一起，不流動，/、蒸發(fā)含量95刈上約 4.5%功能細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；為細(xì)胞提

12、供液體環(huán)境；組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分參與多種生物化學(xué)反應(yīng)；運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物3.自由水與結(jié)合水的關(guān)系及功能驗(yàn)證(1)自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化：降溫條件：自由水結(jié)合水升溫(2)自由水與結(jié)合水的功能及驗(yàn)證:央人大n附水.代謝m周川水般泡削能萌發(fā)，說明失去大鼠自由木的杷粕燈 皿她W FMRTT中理柄性”失去嬉春術(shù).聆子吒亡用木粒泡不得朝量,懣明失去結(jié)合M牌F 一不呼日而生理精性(3)自由水與結(jié)合水的比值與代謝、抗逆性的關(guān)系:圖示:曲線:抗逆伸自出水號結(jié)合在生產(chǎn)中的應(yīng)用。a.種子萌發(fā)時，需要吸收水分，增加自由水含量。b.種子儲存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長儲存時間。c.越冬作物減

13、少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。4.細(xì)胞中兩種形式的水的相對含量不同，會影響組織、器官的形態(tài)特點(diǎn)，如心肌和血液中水的含量相當(dāng)，但心肌中結(jié)合水含量相對較高，血液中自由水含量相對較高。討點(diǎn)糜習(xí).有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理。與風(fēng)干前相比，下列說法錯誤的是()A.風(fēng)干種子中有機(jī)物的消耗減慢B.風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖C.風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)度高D.風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大C 本題主要考查水與細(xì)胞代謝的關(guān)系。風(fēng)干種子中自由水含量減少，細(xì)胞呼吸減弱， 有機(jī)物消耗減慢，A正確、C錯誤；種子中含水少，微生物在缺水狀態(tài)下不易生長和繁殖，B正確；種子風(fēng)干過程中減少的是自由水，結(jié)合水與自

14、由水的比值增大，D正確。.磁共振技術(shù)可應(yīng)用于臨床疾病診斷。許多疾病會導(dǎo)致組織和器官內(nèi)的水含量發(fā)生變化，這種變化恰好能在磁共振圖像中反映出來。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.構(gòu)成人體的不同組織和器官含水量是不一樣的B.水在細(xì)胞中的存在形式及功能是不會改變的C.組織發(fā)生病變，會影響組織內(nèi)的化學(xué)變化D.發(fā)生病變的器官，其細(xì)胞代謝速率往往會發(fā)生改變B 人體的不同組織和器官的含水量不同，A正確；水在細(xì)胞中以自由水與結(jié)合水的形式存在，自由水與結(jié)合水的功能不同，自由水與結(jié)合水不是一成不變的，二者可以相互轉(zhuǎn)化，B錯誤；組織發(fā)生病變，會影響組織內(nèi)的化學(xué)變化，C正確；發(fā)生病變的器官，其細(xì)胞代謝速率往往會發(fā)生變化，D正

15、確。特別提醒:(1)并不是所有活細(xì)胞中水的含量都是最多的。一般來說，細(xì)胞中含量最多的成分是水，但也有部分細(xì)胞中水分的含量不是最多，如脂 肪細(xì)胞、骨細(xì)胞和干種子細(xì)胞。脂肪細(xì)胞中脂肪含量最多，取豬的皮下脂肪組織提煉油，出 油率為80%右。(2)種子的含水量并不是越多越好。在一定范圍內(nèi)，種子的萌發(fā)率隨著水分的增加而升高，超過該范圍，種子的萌發(fā)率又會 隨著水分的增加而降低。(3)生物體內(nèi)的水w細(xì)胞內(nèi)的水。生物體內(nèi)的水除了存在于細(xì)胞內(nèi)以外，細(xì)胞與細(xì)胞之間也有，如動物體的細(xì)胞外液。細(xì)胞中的無機(jī)鹽|終亮點(diǎn)3講解D3納.無機(jī)鹽的生理功能(1)細(xì)胞內(nèi)某些化合物的重要組成部分，如:無機(jī)鹽生理功能. 2 +Mg葉綠

16、素必需的原料Fe2+血紅蛋白的重要成分pO合成核甘酸的原料2TZn人體內(nèi)200多種酶的重要組成成分CaCO動物和人體骨骼、牙齒中的重要成分(2)維持生物體的生命活動，如:無機(jī)鹽生理功能K十維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓Na+維持細(xì)胞外液的滲透壓Ca2十哺乳動物血液中鈣鹽含量太低，會出現(xiàn)抽搐Mr2某些酶的活化因子各種離子維持細(xì)胞和生物體內(nèi)的酸堿平衡(3)維持生物體內(nèi)的平衡滲透壓的平衡：Na+、C對維持血漿等的滲透壓起重要作用，/對維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓起重要作用；酸堿平衡(即pH平衡)：無機(jī)鹽離子組成重要的緩沖體系，如HPO7HP&一和hbCO/HCCT等調(diào)節(jié)并維持pH平衡。.無機(jī)鹽含量異常及其癥狀表現(xiàn)含量

17、異常癥狀表現(xiàn)缺少Ca2+哺乳動物會肌肉抽搐番茄果實(shí)會出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象Ca2+過多哺乳動物會出現(xiàn)肌肉乏力現(xiàn)象缺少K番茄植株老葉尖端和邊緣會失綠，直全十枯壞死缺少人體會患地方性甲狀腺腫大缺少Fe2+人體會患缺鐵性貧血特別提醒：.無機(jī)鹽并不都是以離子形式存在的，如骨骼中的CaCO以化合物形式存在。.無機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量很低，但是其作用非常重要，過多或過少都會影響細(xì)胞或生物 體的正常生命活動，如植物缺氮時，葉色淡綠。1.下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯誤的是()A.缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成M0+是葉綠素的成分之一，缺 M0+影響光合作用C.細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO構(gòu)成骨

18、骼、牙齒D.碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘C 鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵則不能合成血紅蛋白；Mf是葉綠素的組成成分，缺M則不能合成葉綠素，進(jìn)而影響光合作用；細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在；碘是合 成甲狀腺激素的原料，在食鹽中加碘是為了補(bǔ)充碘，預(yù)防因食物中缺碘而引起地方性甲狀腺 腫。2.無機(jī)鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.蔬菜中的草酸不利于機(jī)體對食物中鈣的吸收B.缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運(yùn)輸Q的能力下降C. KH2PQ能為生物體提供能量D.植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽C 蔬菜中的草酸與鈣結(jié)合成草酸鈣，影響機(jī)體對食物中鈣的吸收，A正

19、確；Fe是血紅蛋白的組成成分，缺鐵會影響血紅蛋白的合成，導(dǎo)致哺乳動物血液運(yùn)輸 Q的能力下降，B正確;KH2PO參與維持細(xì)胞的酸堿平衡，但不能為生物體提供能量，C錯誤；植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽，D正確。課堂小結(jié)自由小知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建rtl-導(dǎo)點(diǎn)L岷三金核心語句歸納.生物體中常見的元素有_20多種，在無機(jī)自然界中 都可以找到。.在組成生物體的元素中 C、H。N、P、S、K、C& Mg等元素含量較多，稱為大量元素。.不同的生物體內(nèi)所含的元素種類基本相同，但元素的含量卻有多有少。.在活細(xì)胞中，水是含量最多的物質(zhì)， 一般約占細(xì)胞 總質(zhì)量的85%- 90%水分子以自由水和結(jié)合水兩種 形式存在于

20、細(xì)胞中。.細(xì)胞中的無機(jī)鹽常以離子形式存在，雖然含量比較少，但在生物體的生命活動中卻是不可缺少的。.無機(jī)鹽的作用包括維持細(xì)胞的酸堿平衡、合成有機(jī)物的原料、合成某些具有特殊生理功能物質(zhì)的原料.人體內(nèi)有多種微量元素，它們的質(zhì)量總和不到體重的千萬分之一，但是對人的健康起著重要的作用，下列各組元素全部是微量元素的是（）A. Na、K、ClB. Mn Fe、BC. M Meh MoD. Mq Ca、CuB微量元素主要包括Fe、MnZn、CuB、Mo,K為大量元素，A錯誤。Mn Fe、B屬于微量元素，B正確。N、Mg屬于大量元素，C錯誤。Ca屬于大量元素，D錯誤。.下列關(guān)于生物體內(nèi)水的敘述，不正確的是()A

21、.結(jié)合水是細(xì)胞的重要組成成分B.血細(xì)胞中的水大部分是自由水C.細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值與代謝強(qiáng)度無關(guān)D.自由水可參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸與化學(xué)反應(yīng)C 細(xì)胞中水有兩種存在形式：自由水和結(jié)合水，其中結(jié)合水為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，即它是細(xì)胞 結(jié)構(gòu)的重要組成成分，A項(xiàng)正確；細(xì)胞中自由水含量大約占95.5%, B項(xiàng)正確；結(jié)合水與自由水的相對含量決定細(xì)胞的代謝強(qiáng)度，結(jié)合水與自由水比值越低，則細(xì)胞代謝強(qiáng)度越大，C項(xiàng)錯誤；D為自由水的兩項(xiàng)功能。. “黃金搭檔”含多種維生素及鈣、鐵、鋅、硒等礦物質(zhì)，因具有能改善人體代謝和免 疫功能、保障青少年體格和智力正常發(fā)育等保健功能而受到廣大消費(fèi)者的青睞。下列敘述錯 誤的是()A.人體對鈣、鐵、鋅、硒等無機(jī)鹽的吸收與水關(guān)系不大B.補(bǔ)鐵將有助于對缺鐵性貧血癥的治療C.血鈣過低的成年人會患骨質(zhì)疏松癥、肌肉抽搐等疾病D.維生素不是能源物質(zhì)，但對生物體的新陳代謝起調(diào)節(jié)