1、第一节细胞中的元素和无机化合物新课标核心素养1.认识水分子的特性及其在细胞中存在形式。2.理解水在生物体中的重要作用。3.以具体实例说出无机盐在细胞中的含量。4.说出无机盐在细胞中发挥的作用。1.生命观念从结构和功能相适应这一视角，解释细胞由多种多样的分子组成。2.科学思维能基于特定的生物学事实，采用归纳与概括、演绎与推理等方法，以文字、图示的形式，说明分子与细胞的相关概念。知识点(一)构成细胞的元素1分类(1)大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等。(2)微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se等。2特点(1)组成生物体的任何一种元素在无机自然界都能找到
2、。(2)不同生物体内所含元素种类基本相同，但每种元素的含量存在一定的差异。(1)无机自然界存在的元素在人体细胞中均可找到()(2)在人体细胞中存在的元素在无机自然界均可找到()(3)碳是细胞中干重条件下含量最多的元素()(4)微量元素并不是生物体生长所必需的()(5)克山病是由于缺少大量元素硒()1(生命观念)占细胞鲜重和干重最多的元素分别是什么元素？提示：鲜重条件下含量最多的元素是O，干重条件下含量最多的元素是C。2(科学思维)如何确定一种元素是生物体的必需元素？提示：缺乏了就会出现相应的症状，补充后相应的症状消失。1某同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl22H
3、2O、MgSO47H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，为补充这种元素，应添加的化合物是()ACa(NO3)2 BKClCKH2PO4 DK2SO4解析：选C该同学在配制培养植物的培养基时使用了NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO47H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需的大量元素，从提供的物质看缺少P元素，为补充这种元素，应添加的化合物是KH2PO4，C正确。2科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在非生物界中也都存在，这一事实主要说明()A生物与非生物没有区别B生物界与非生物界具有统一性C生物与非生物的化学组成完全一样D生物
4、界与非生物界具有差异性解析：选B组成生物体的元素在非生物界都有，说明生物界起源于非生物界，生物界与非生物界具有统一性。归纳提升1生物界与非生物界的统一性和差异性(1)统一性：从元素的种类分析，组成生物体的元素在无机自然界中都能找到，没有一种元素为生物体所特有。(2)差异性：从元素的含量分析，组成生物体的元素在生物体内和无机自然界中的相对含量差异很大。2组成细胞的元素(1)种类：细胞中常见的化学元素有20多种。(2)含量：如图甲、乙所示分别为组成人体细胞的主要元素占细胞鲜重和干重的百分比。由图甲、乙可知，在人体细胞内：细胞鲜重中含量最多的元素是O，细胞鲜重中元素含量依次为OCHN。细胞干重中含量
5、最多的元素是C，细胞干重中元素含量依次为CONH。无论是细胞鲜重还是细胞干重，组成细胞的元素中C、H、O、N这四种元素的含量最多。(3)分类：大量元素和微量元素种类概念举例功能大量元素含量占生物体总量的万分之一以上的元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl等组成多种多样的化合物；影响生物体的生命活动微量元素指生物生活所必需的，但是含量很少的元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Co、Se等巧学妙记主要元素、基本元素和最基本元素种类举例原因 主要元素 C、H、O、N、P、S这六种元素占人体细胞鲜重的97%以上基本元素C、H、O、N无论是细胞鲜重还是细胞干重，这四种元素的含量最多最基
6、本元素C碳原子能与其他原子形成4个共价键，易与其他原子结合形成复杂的有机物，有机物是生命活动的物质基础知识点(二)水和无机盐是细胞中的无机化合物1细胞中的水(1)自由水的功能：参与细胞各种代谢活动。是良好的溶剂。作为生物生化反应的介质。作为反应物参与生物化学反应。运送营养物质，排出代谢废物。(2)结合水的功能：是组成细胞结构的重要成分。2细胞中的无机盐(1)存在形式：常以离子形式存在。(2)作用：维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡；合成有机物以及某些具有特殊生理功能物质的原料。(3)含量异常症举例：哺乳动物：缺少Ca2时，会出现肌肉抽搐现象；Ca2过多时，会出现肌肉乏力现象。番茄：缺少Ca2
7、时，果实会出现脐腐现象；缺少K时，老叶尖端和边缘会出现失绿现象。(1)蛋白质是细胞内含量最多的化合物()(2)结合水参与细胞内的各种代谢活动()(3)细胞中的无机盐一般以离子形式存在 ()(4)水分子的空间结构与电荷的不对称分布，使其具有极性()(5)很多无机盐可与蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞的各种生命活动()(6)无机盐能够维持细胞的正常形态和功能()1(生命观念，科学思维)生物体内的水就是细胞内的水，这种说法对吗？提示：不对，生物体内的水细胞内的水，生物体内的水除了存在于细胞内，还存在于细胞之间。2(生命观念)晒干的种子中是否还含有水？提示：晒干的种子仍然有生命活力，在晒干的过
8、程中主要是大量的自由水蒸发散失，但结合水含量基本不变，从而使种子的代谢强度减弱、抗逆性增强。3(科学思维)酷暑季节，室外作业的工人会大量出汗，有同学认为工人应多喝纯净水以补充散失的水分。请结合所学知识，评价上述说法是否合理，并说出评价依据。提示：不合理。工人大量出汗排出水的同时，会排出过多的无机盐，从而导致体内的无机盐含量减少，而纯净水几乎不含无机盐。1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和均有生命活力，但是含水量不同B的过程中没有发生水存在形式之间的转化C和是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同D不含水分，可作为种子储藏解析：选C失去大量结合水的不再具有
9、生命活力，A错误；烘干过程中部分结合水转化为自由水散失，B错误；和都是水，但是在细胞中存在形式不同，是来自细胞中的自由水，主要是来自细胞中的结合水，C正确；不再具有生命活力，不能作为种子储藏，D错误。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CKH2PO4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解析：选C草酸是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中，草酸容易与钙离子结合形成草酸钙，不利于机体对食物中钙的吸收，A正确；哺乳动物缺铁，会影响血红蛋白的合
10、成，导致血液运输O2的能力下降，B正确；无机物不能为生物体提供能量，C错误；植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，D正确。归纳提升1细胞中的水(1)水的含量：一般地说，水在活细胞的各种化学成分中含量最多。影响生物体含水量的因素影响因素含水量比较生物种类水生生物陆生生物生长发育阶段幼儿时期成年时期老年时期；植物幼嫩部分植物老熟部分组织、器官种类与代谢程度血液骨骼肌牙齿(2)水在细胞内的存在形式与功能：存在形式自由水结合水特点以游离的形式存在，可以自由流动，易蒸发与细胞内的其他物质相结合含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%功能细胞内的良好溶剂；参与细胞内的生化反应；为
11、细胞提供液体环境；运输营养物质和代谢废物细胞的重要组成成分联系自由水和结合水在一定条件下可相互转化：细胞内结合水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖、磷脂等物质结合，当温度升高时，水分子动能增加，会挣脱氢键的束缚成为自由水；血液凝固时，部分自由水转化为结合水(3)自由水与结合水的相对含量变化对细胞的影响及实例：自由水与结合水的相对含量决定细胞代谢的强弱根据自由水与结合水的相对含量对代谢的影响，在生产中有如下应用a储存种子前，晒干是为了减少自由水含量，降低代谢速率，以延长种子寿命。b适量浇水，增加自由水含量，有助于种子萌发。c越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。细胞中两种形式的水含量不同，可以影
12、响到器官或组织的形态特点，如心肌和血液含水量相当，但心肌中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高(需要注意在心肌和血液中都是自由水含量大于结合水含量)。2细胞中的无机盐(1)无机盐的含量：无机盐在细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%1.5%。(2)无机盐的存在形式及实例：存在形式实例多数以离子形式存在含量较多的阳离子有Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3等，阴离子有Cl、SO、PO、HCO等少数与其他化合物结合Ca是动物骨骼和牙齿的成分，Fe是血红蛋白的成分，Mg是叶绿素的成分等(3)无机盐的生理功能：生理功能举例组成某些复杂化合物Mg是叶绿素分子必需的成分；Fe是血红蛋白的重要成分；
13、I是形成甲状腺激素的成分维持细胞和生物体的生命活动哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2，如果Ca2的含量太低，会出现抽搐等症状维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡渗透压的平衡：Na、Cl对维持血浆等的渗透压有重要作用，K对维持细胞内液的渗透压起决定作用；酸碱平衡：无机盐离子组成重要的缓冲体系，如H2PO/HPO和H2CO3/HCO等来调节并维持酸碱平衡归纳总结常见无机盐的功能与缺乏症种类功能缺乏时引起的症状Fe血红蛋白的重要组成成分缺铁性贫血症Mg叶绿素的重要组成成分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，生殖腺功能受影响学习小结 1在人体中，C、H、N三种元素的质
14、量分数约为73%，而这三种元素在岩石圈中的质量分数还不到1%。这个事实说明()A生物界与非生物界的统一性B生物界与非生物界的差异性C各种元素在无机自然界中都可找到D生物界的特殊性解析：选B由题意可知，在人体中，C、H、N三种元素的质量分数约为73%，在岩石圈中这三种元素的质量分数还不到1%，说明在生物界和非生物界中元素的含量不同，即生物界和非生物界之间具有差异性。2下列有关生物细胞组成元素的叙述，错误的是()A不同生物细胞的组成元素的种类大体相同B在细胞鲜重中含量最多的元素是氧元素C在同一生物的不同细胞内，各种元素的相对含量相同D组成生物体的元素，在无机自然界中都能找到解析：选C不同生物的细胞
15、中元素的种类基本相同，A正确；在细胞鲜重中含量最多的元素是氧元素，B正确；在同一生物的不同细胞内，各种元素的相对含量可能不同，C错误；组成生物体的元素，在无机自然界中都能找到，这体现了生物界与非生物界的统一性，D正确。3收获的水稻等谷类经日光曝晒后，可保存较长时间，其主要原理是()A自由水减少，代谢水平下降B结合水减少，代谢水平下降C结合水增多，代谢水平升高D自由水增多，代谢水平升高解析：选A水稻等谷类经日光曝晒，丢失的是自由水，自由水减少，新陈代谢水平下降，有利于种子的保存。4当细胞的新陈代谢由微弱到旺盛时，自由水与结合水的比值一般会()A升高B降低C无变化 D波动无规律解析：选A自由水与细胞代谢密切相关，细胞代谢越旺盛，自由水就越多，自由水与结合水的比值越高。5下列关于无机盐的叙述，正确的是()A缺铁性贫血是因为体内缺少Fe3，血红蛋白不能合成BMg2是叶绿素的成分之一，缺Mg2影响光合作用C球场上运动员下肢肌肉发生抽搐而倒地是随着汗液丢失了过多的钠盐所致D缺少K对番茄植株无影响解析：选B缺铁性贫血是因为体内缺少Fe2；Mg2是叶绿素的成分之一，缺Mg2影响光合作用；运动员下肢肌肉抽搐是血钙过低所致；番茄缺少K，叶片会失绿。
