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弟一早細(xì)胞的分子組成

第一節(jié)水和無機(jī)鹽是構(gòu)成細(xì)胞的重要無

機(jī)物

課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接

1.說出細(xì)胞主要由C、H、O、

1.解釋生命是物質(zhì)的，組成生物體的各種

N、P、S等元素構(gòu)成。

化合物是由化學(xué)元素構(gòu)成的。（生命觀念）

2.指出水賦予了細(xì)胞的許多特

2.分析水的含量、特性與其功能的相關(guān)

性，在生命中具有重要作用。

性。（生命觀念、科學(xué)思維）

3.舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含

3.解釋無機(jī)鹽在細(xì)胞和生物體中的重要

量雖少，但與生命活動(dòng)密切相

作用。（生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究）

關(guān)。

課前自主學(xué)習(xí)教材研讀。探新知必備知識感知

?生命是物質(zhì)的,組成生物體的各種化合物是由化姜元素構(gòu)成的。

?組成細(xì)胞的分子，既包含簡單的無機(jī)物,也包含復(fù)雜的有機(jī)物。

?無機(jī)物通常指不含碳元素的化合物,細(xì)胞內(nèi)的無機(jī)物主要是水和無機(jī)鹽。

一、細(xì)胞主要由C、H、O'N、P和S等元素組成

1.組成細(xì)胞的化學(xué)元素，在地球的無機(jī)環(huán)境中都能找到,沒有一種化學(xué)

元素是細(xì)胞所特有的。

2.構(gòu)成細(xì)胞的主要元素，主要包括C、H、O、N、P和S等，其中C、H、

d2L四種元素在人體中所占比重在96%以上。有些元素在人體中的含量很低，

稱為微量元素。微量元素含量雖少，但它們對維持細(xì)胞正常的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)

均起著重要作用。

3.組成人體的主要元素

（1）大量元素（在人體中所占比重大于或等于0.1%）：O、C、H、N、Ca、P、

K、S、Na、Cl、Mg。

（2）微量元素（在人體中所占比重小于0.1%）：Fe、Zn、Cu、I、En、B、Cr、

Mo、Co、Se、F。

二、水為生命活動(dòng)提供了條件

1.水在細(xì)胞中的含量與意義

(1)含量細(xì)胞的含水量一般為60%?90%。

(2)意義水是生物體的重要組成成分。可以說，一切生命活動(dòng)都離不開水,

沒有水就沒有生命。

2.水的特性與功能

(1)水的特性具有極性和氫鍵的形成使得水分子有許多不尋常的特性。

Q)水的功能

①水是極性分子，使水作為良好的溶劑能幫助溶解和運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)及代謝

產(chǎn)物。

②水分子之間的氫鍵使得水具有調(diào)謔度的作用。

③水還是細(xì)胞中某些代謝的反應(yīng)物和產(chǎn)物。

④水在動(dòng)、植物的分布、繁殖、生長發(fā)育以及動(dòng)物體色、動(dòng)物行為等方面

有著深遠(yuǎn)的影響。

三、無機(jī)鹽與細(xì)胞生活密切相關(guān)

1.無機(jī)鹽的含量與存在形式

無機(jī)鹽在生物體內(nèi)含量不高，約占1%?1.5%,多數(shù)以離子形式存在。

2.無機(jī)鹽的作用

(1)對維持生物體的生命活動(dòng)有著重要的作用。

⑵無機(jī)鹽對維持血漿的正常濃度、酸堿平衡,以及神經(jīng)、肌肉的興奮性等

都是非常重要的。

(3)無機(jī)鹽是細(xì)胞的重要組成成分之一，如骨細(xì)胞的重要成分是磷酸鈣。

⑷無機(jī)鹽還是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分,如Mg2+是葉綠素的必需

成分，F(xiàn)e2+是血紅蛋白的必需成分。

口基礎(chǔ)診斷￡

判斷對錯(cuò)(正確的打“，錯(cuò)誤的打“X”)

1.C、H、O、S四種元素在人體中所占比重在96%以上。()

2.微量元素含量少，對維持細(xì)胞正常的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)起的作用也小。

3.凡是有極性的分子或離子都易溶于水中。（）

4.水溫的降低會形成較多的氫鍵，而氫鍵的形成會吸收熱量。（）

5,若動(dòng)物血液中的Ca2+含量過低，則會發(fā)生肌無力。（）

提示：l.XC、H、O、N四種元素在人體中所占比重在96%以上。

2.X微量元素對維持細(xì)胞正常的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)均起著重要作用。

3.V

4.X氫鍵的形成會釋放熱量。

5.X若動(dòng)物血液中的Ca2+含量過低，則會發(fā)生抽搐。

核心問題解惑核心突破。提素能學(xué)科素養(yǎng)形成

國^g組成細(xì)胞的化學(xué)元素

1.組成細(xì)胞的元素

Fe、Mn、Zn、

Cu、Mo、B等

最基本元素基本元素主要元素

大量元素微量元素

元

來

素羯大多以化合物形式存正

從無機(jī)自然界有選擇吸收

源

2.從元素看生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性

《對點(diǎn)提能

合作探究：下表中所列為玉米植株和人體內(nèi)含量較多的化學(xué)元素的種類,

以及各種元素占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請據(jù)表回答下列問題:

元素OCHNKCaPMgS

人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78

玉米44.4343.576.241.460.920.230.200.180.17

（1）組成人體和玉米的基本元素有哪些?

提示：C、H、O、No

⑵人體內(nèi)的微量元素有哪些？

提示：Fe、Zn>Cu、I、Mn、B、Cr>Mo>Co、Se、Fo

（3）玉米植株和人體內(nèi)的元素，如果追根求源來源于哪里？說明了什么問題?

提示：追根求源來源于無機(jī)環(huán)境；說明了生物界起源于非生物界。

（4）通過比較玉米植株和人體內(nèi)元素種類與含量可以說明什么問題？

提示：玉米植株和人體從元素種類上看具有統(tǒng)一性，從元素含量上看具有

差異性。

［對點(diǎn)練習(xí)］

1.無機(jī)自然界中最豐富的元素是O、Si、AkFe,而生物體的細(xì)胞中含量

最多的4種元素是C、H、O、N,這說明生物界和非生物界具有（）

A.多樣性B.分割性

C.統(tǒng)一性D.差異性

D［生物界與非生物界統(tǒng)一性是從元素的種類上來說的，而差異性是從元

素的含量上來說的；非生物界中最豐富的元素是O、Si、AkFe,而生物體的

細(xì)胞中含量最多的4種元素是C、H、O、No這說明生物界與非生物界在元素

含量上差異較大，故說明生物界與非生物界具有差異性，D正確。A、B、C不

正確。］

2.在治療創(chuàng)傷的中藥方劑中，雄性羚羊角或犀牛角的用量極少，但是缺

少這味藥，療效將大大下降甚至無效。已知?jiǎng)游锏慕侵饕怯伤劳黾?xì)胞的角化

（變性）蛋白質(zhì)組成的，則羚羊角等的有效成分最可能是（）

A.特殊活性蛋白質(zhì)B.微量元素

C.大量元素D.核酸

B［由題意知，動(dòng)物的角主要是由死亡細(xì)胞的角化（變性）蛋白質(zhì)組成的，

不是具有特殊活性的蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；由題意知，該成分用量少，作用極大，

因此可能是微量元素，B正確，C錯(cuò)誤；DNA不是羚羊角等的有效成分，D錯(cuò)

誤。］

［題后反思］本題最重要的是區(qū)分大量元素和微量元素的特點(diǎn)，抓住題

干中的信息”用量少，作用大”。

電3好水為生命活動(dòng)提供了條件

i.水分子極性和氫鍵的形成

水分子中氧原子的原子核周圍電子較多，使氧略帶負(fù)電性而氫略帶正電性,

水成為極性分子，一端略正，一端略負(fù)。由于正負(fù)電荷的吸引，水分子之間便

會形成氫鍵。每個(gè)氫鍵中的氫原子同時(shí)屬于兩個(gè)氧原子，而每個(gè)水分子中的氧

原子可以形成兩個(gè)氫鍵，所以一個(gè)水分子可以通過氫鍵與另外4個(gè)水分子相連。

這就是水分子的締合。

2.水分子的極性與其溶解、運(yùn)輸功能相適應(yīng)

水是極性分子，凡是有極性的分子或離子都易溶于水中。例如，氯化鈉的

Na+和C「就會分別與水分子的略帶負(fù)電荷的氧的一端和略帶正電荷的氫的一端

相互吸引，在這兩種離子的周圍形成一層水膜，把Na+和分開，使得氯化

鈉晶體易溶于水中。在人和動(dòng)物的體液、植物的汁液中，均含有大量的水，且

都溶有多種多樣生物體所必需的溶質(zhì)。

3.水分子之間的氫鍵與其調(diào)節(jié)溫度相適應(yīng)

水分子間大量的氫鍵使水蒸發(fā)時(shí)要消耗大量的熱，如出汗能有效地降低體

溫。水溫的增高需要較多的熱，因?yàn)橄纫茐臍滏I才能促進(jìn)分子的運(yùn)動(dòng)；反之,

水溫的降低就會形成較多的氫鍵，而氫鍵的形成會釋放熱量，這就使得細(xì)胞內(nèi)

水的溫度變化不那么劇烈。

《不對點(diǎn)提能

合作探究：水在植物的生命活動(dòng)中具有重要作用。風(fēng)干種子只有吸收足夠

的水才能進(jìn)行旺盛的代謝活動(dòng)，使胚生長。小麥種子萌發(fā)過程中吸水量隨時(shí)間

變化的趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

(1)據(jù)圖推測小麥種子萌發(fā)過程中吸水量與呼吸速率有怎樣的相關(guān)性？為什

么？

提示：據(jù)圖示可知，在階段n,種子含水量沒有多大變化，故種子吸水速

率小于階段I；而隨吸水量的增加，代謝強(qiáng)度大大增加，故呼吸速率大于階段

IO

⑵說出水在小麥種子萌發(fā)過程中的作用。

提示：①作為良好的溶劑能幫助溶解和運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)及代謝產(chǎn)物；②是細(xì)

胞中某些代謝的反應(yīng)物和產(chǎn)物；③是植物生長發(fā)育的必要條件。

［對點(diǎn)練習(xí)］

1.下面關(guān)于細(xì)胞中水的敘述，錯(cuò)誤的是()

A.水是活細(xì)胞中含量最多的化合物

B.水是良好的溶劑

C.水能為生命活動(dòng)提供能量

D.水能影響動(dòng)物體色、動(dòng)物行為

C［水是活細(xì)胞中含量最多的化合物，A正確；水是良好的溶劑，可以作

為生物體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕橘|(zhì)，B正確；水不能為生命活動(dòng)提供能量，C錯(cuò)

誤；水對動(dòng)物體色、動(dòng)物行為等方面有著深遠(yuǎn)的影響，D正確。］

2.下列關(guān)于水的敘述錯(cuò)誤的是()

A.凡是有極性的分子或離子都易溶于水中

B.水是生物體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奈ㄒ唤橘|(zhì)

C.水溫的降低會形成較多的氫鍵，而氫鍵的形成又會釋放熱量

D.氫鍵使水分蒸發(fā)時(shí)需要消耗大量的熱，因?yàn)樗终舭l(fā)時(shí)要破壞氫鍵

B［凡是有極性的分子或離子都易溶于水中，A正確；水是生物體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)

輸?shù)闹饕橘|(zhì)，不是唯一介質(zhì)，B錯(cuò)誤；水溫的降低會形成較多的氫鍵，而氫

鍵的形成又會釋放熱量，因此水具有緩和細(xì)胞內(nèi)溫度變化的作用，C正確；氫

鍵使水分蒸發(fā)時(shí)需要消耗大量的熱，因?yàn)樗终舭l(fā)時(shí)要破壞氫鍵，因此出汗能

有效地降低體溫，D正確。］

避嶼?2無機(jī)鹽與細(xì)胞生活密切相關(guān)

1.存在形式：多數(shù)以離子形式存在。

2.無機(jī)鹽的作用

(1)無機(jī)鹽是細(xì)胞的重要組成成分之一。

(2)無機(jī)鹽還是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。

(3)對維持生物體的生命活動(dòng)有著重要的作用。

(4)無機(jī)鹽對維持血漿的正常濃度、酸堿平衡，以及神經(jīng)、肌肉的興奮性等

都是非常重要的。

成對點(diǎn)提能

合作探究：資料1下圖是一種葉綠素分子和血紅素分子局部結(jié)構(gòu)簡圖。

一種葉綠素分子血紅素分子

(局部)(局部)

資料2植物在缺乏N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì)時(shí)會出現(xiàn)各種癥狀，因此生產(chǎn)過

程中常要給植物施肥。玉米在生長過程中缺乏P,植株就會特別矮小，根系發(fā)

育差，葉片小且呈暗綠偏紫色。

(1)為什么人體缺Fe會患貧血癥？為什么植物缺Mg葉片會發(fā)黃？

提示：缺Fe無法合成血紅蛋白；缺Mg無法合成葉綠素。

(2)由此說明無機(jī)鹽具有什么生理作用？

提示：無機(jī)鹽是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。

(3)植物體缺P常表現(xiàn)為生長發(fā)育不正常，這說明什么？分析為什么植物體

缺P會影響其生長發(fā)育。

提示：P是植物體生長發(fā)育所必需的元素。P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要

成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分。

［對點(diǎn)練習(xí)］

1.無機(jī)鹽大多數(shù)以離子的形式存在，它們是細(xì)胞中含量很少的無機(jī)物，

但是對人的生命活動(dòng)起著重要的作用。下列對人體中無機(jī)鹽相關(guān)描述錯(cuò)誤的是

()

A.夏季酷暑時(shí)分，在室外作業(yè)的人們大量流汗，應(yīng)多飲用淡鹽水

B.如果哺乳動(dòng)物骨骼中的鈣離子含量太低，就會出現(xiàn)抽搐的癥狀

C.Fe2+是血紅蛋白的組成成分，人體如果缺少會導(dǎo)致缺鐵性貧血

D.人體中的HCO,對維持體液中的酸堿平衡起到了非常重要的作用

B［大量流汗丟失了大量的無機(jī)鹽和水，應(yīng)該飲用淡鹽水，A正確；鈣離

子可調(diào)節(jié)肌肉收縮和血液凝固，血鈣過高會造成肌無力，血鈣過低會引起抽搐,

是血液中，而不是骨骼中，B錯(cuò)誤；Fe2+是血紅蛋白的重栗組成成分，人體如

果缺少會導(dǎo)致缺鐵性貧血，C正確；HCO］對維持體液中的酸堿平衡起到了非

常重栗的作用，D正確。|

2.小麥生長發(fā)育需要各種無機(jī)鹽。完全培養(yǎng)液含植物生長必需的各種無

機(jī)鹽，常將水培植物用于科學(xué)研究，缺少某一種元素的完全培養(yǎng)液稱缺素完全

培養(yǎng)液。鎂元素是小麥的必需元素，缺少鎂元素，小麥將不能完成正常的生長

發(fā)育，且出現(xiàn)相應(yīng)的缺乏癥。請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鎂元素是小麥的必需元素,

只需寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

解題思路：

「［自變量卜（培養(yǎng)液中是否含麻爵?

［依據(jù)）--［檢測指標(biāo)H小麥幼苗的生長狀Ml--［分析作答）

-（對照原則用相互對照和自身對照

答案：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：用完全培養(yǎng)液和只缺鎂元素的完全培養(yǎng)液分別培養(yǎng)

小麥幼苗，觀察小麥生長發(fā)育狀況。預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對照組小麥生長發(fā)育正常,

實(shí)驗(yàn)組小麥生長發(fā)育受阻并出現(xiàn)相應(yīng)的缺乏癥，當(dāng)出現(xiàn)缺乏癥后補(bǔ)充鎂元素，

該缺乏癥消失。

法技巧"植物必需無機(jī)鹽的驗(yàn)證

（1）對照組：植物+完全培養(yǎng)液一正常生長。

（2）實(shí)驗(yàn)組：

植物

+「正常生長nX不是必需的無機(jī)鹽

|缺X的不正常生長加入x＞正常生長

?養(yǎng)液|■

|X是必需的無幅

［課堂小結(jié)］

知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句背誦

、

C、H

是O、

量元素

體的大

成人

1組.

Mg；

Ck

Na、

、S、

、K

a、P

N、C

Mn、

、I、

、Cu

、Zn

是Fe

元素

微量

。

^F

o、Se

o、C

r、M

B、C

與功能

的特性

2水.

形

氫鍵的

極性和

是具有

的特性

(1)水

成。

幫

劑，能

的溶

良好

作為

能：

的功

⑵水

素

量元

一大

物；

謝產(chǎn)

及代

物質(zhì)

營養(yǎng)

運(yùn)輸

解和

助溶

元素

一微量

中某些

是細(xì)胞

用；

的作

溫度

調(diào)節(jié)

具有

構(gòu)含量

成水

的

、植物

在動(dòng)

物；

和產(chǎn)

應(yīng)物

的反

代謝

細(xì)特性

胞

功