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1、第1节：细胞中的原子和分子第二章：细胞的化学组成一、组组成细细胞的化学元素（一）、细胞中元素的种类（一）、细胞中元素的种类1 1、按与生命的关系，可分为、按与生命的关系，可分为必需元素必需元素和和非必需元素非必需元素，缺乏，缺乏必需元素必需元素可能导致疾病。可能导致疾病。2 2、按含量来分，必需元素分为、按含量来分，必需元素分为大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、 Mg等微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草 长势很弱,有的甚至发黄枯萎,即使使用了大量 的N、P、K肥也无济于事,后来,人们偶然发现 牧场内的一小片牧草长得十分茂盛,原来,这一 片
2、”绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下 班总是抄近路走,他们的鞋子个踩过的地方,牧 草绿油油的,经过科学家的化验和分析,一公顷 牧草只需150克钼就足够了。通过分析,你能得出什么结论呢 ?人体中化学元素的含量常量元素氧碳氢氢氮钙钙磷钾钾硫钠钠氯氯镁质质量分数%65181032.01.00.350.250.150.150.05微量元素铜铜、锌锌、硒、钼钼、氟、碘、钴钴、锰锰、铁铁等质质量分数%微 量组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素 （占细胞（占细胞鲜鲜重的百分比）重的百分比）组成人体细胞的主要元素 （占细胞干重的百分比）根据你现有的知识，来推测一下， 组成人体细胞的主要元素有哪些？主
3、要元素： C C、H H、OO、N N、P P、 Ca Ca （ S）（占全部元素的约（占全部元素的约9898）基本元素：基本元素： C C、H H、OO、N N 最基本元素最基本元素： C C （以以C C元素形成的碳链元素形成的碳链 是生物体内许多重要化合物的基本骨架是生物体内许多重要化合物的基本骨架）碳链碳链元素玉米人O44.4314.62 C43.7555.99 H6.247.46 N1.469.33K0.921.09 Ca0.234.67 P0.203.11 Mg0.180.16 S0.170.78玉米与人体内的化学元素组成：思考：运用自己认为的 科学方法解读表格数据， 能得出哪些结
4、论？（二）、组成细胞元素的特点不同生物体内化学元素的种类基本相同, 但含量存在差异。讨论讨论: :比较组成地壳和组成细胞的部分元素比较组成地壳和组成细胞的部分元素 的含量，你能提出什么问题？的含量，你能提出什么问题？元素地壳细细胞O48.665.0Si26.3极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的 部分元素含量部分元素含量( () )表表说明：生命和非生命的无机环境既有统 一性又有差异性,生命起源于非生命物质。统一性：组成细胞的化学元素在无机 环境中都能找到。差异性：细胞与无机环境中的各种化 学元素的相对含量差别很大。（三）生物界与非
5、生物界的关系：二、原子和分子（了解）原子 1、原子是物质的基本单元原子质子数中子数原子的质量数原子示意图原子核中子质子电子碳原子结构图一般来说，原子最外层能参加构成化学键 的电子被称为价电子。电子质子中子原子之间是通过化学键相互作用的一个原子将电子给予另一个原子，二者 之间靠正负离子之间的静电作用而形成的 化学键叫离子键。钠离子氯原子氯化钠原子之间是通过化学键相互作用的原子之间通过共用电子对形成的相互 作用叫做共价键。氧原子氢原子氢原子水分子氢键氢原子呈部分正电性氧原子呈部分负电性带有部分正电性的氢原子与带有部分负电性的氧原子或氮 原子通过彼此间的相互吸引而形成氢键。氢键属于一种弱键，在决定生
6、物大分子的三维结构上起着重要作用。2、分子分子是保持物质化学性质的一种微粒， 除稀有气体等以单原子状态存在以外，分 子一般是由两个或两个以上的原子构成。化合物的化学组成通常以化学式表示。水的化学式是H2O， 表示每个水分子由两 个氢原子核一个氧原 子构成。水分子元素原子分子组成细胞的 化合物无机化合物水无机盐有机化合物糖类脂质蛋白质核酸构成生物体各种化合物的含量在活细胞中，水是含量最多的物质，约占 细胞总质量的6090，无机盐约占细胞总 量的1.5。三、化合物（一）水1. 含量在活细细胞中, _是含量最多的物质质. 约约占细细胞鲜鲜重的60%90%以上. 2. 存在形式水分子以自由水和_两种形
7、式存在于细细胞中. 水结结合水资料 一些动物体的含水量（%）99 83 78 65不同生物的含水量不同同一生物在不同时期的含水量不同同一生物不同组织器官的含水量不同牙齿 骨骼肌 心脏 血液10% 76% 79% 83%在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多（1）、自由水概念：是指以游离的方式存在的，可以自由流动的水。大约占细胞内全部水分的 95%以上。 功能：a. 细胞内的良好溶剂；b.参与细胞中的代谢活动（如作为反应物或 介质）c.运输（如血液）（2）、结合水定义：在细胞中不能自由流动的水。大约占细 胞内全部水分的4.5%。功能：是组成细胞结构的重要成分。休眠的种子、越冬的植物、生活在干旱
8、 盐渍条件下的植物，体内结合水的含量相对 增多可以使植物的抗逆性增强，以适应不良 的环境条件。（3）、自由水与结合水的关系例1、为什么经水泡涨的黄豆才能萌发？例2、为什么收获的种子要晒干后才能贮藏？例3、种子在晒的过程中失去的是什么形式的 水？炒爆米花或花生米时失去的水一样吗？3、水对于生物体的意义一切细胞都是生活在水环境中 的。细胞中大量的水分，对于维持细 胞形态、保证代谢的正常进行具有重 要的作用。各种生命体的一切生命活 动都离不开水，没有水就没有生命。（二）、细细胞中的无机盐盐1. 存在形式: 常以_形式存在. 少数呈化合物的形式，如CaCO32. 含量: 约约占细细胞总质总质 量的1.
9、5%. 离子无机盐的功能 1.是细胞的结构成分有些无机盐是细胞内某些复杂化 合物的重要组成部分碳酸钙是动物和人体的骨骼、 牙齿中的重要成分实例：镁离子是叶绿素分子必需的成分；叶绿素是绿 色植物进行光合作用的色素，它能吸收光能用于光 合作用。绝大多数植物叶片的颜色是绿色的，这是 叶绿素显现的颜色。没有Mg2就不能合成叶绿素， 植物的叶片就会发黄，影响到光合作用的正常进行 。亚铁离子是血红蛋白的主要成分；血红蛋白是 一种红色含铁的蛋白质，是红细胞的主要成分，功 能是运输氧气和一部分二氧化碳。血红蛋白中的铁 是二价铁离子，对人来说，小肠也只吸收二价铁离 子，对三价铁离子是不吸收的。没有Fe2就不能合
10、 成血红蛋白，人就会患缺铁性贫血。无机盐的功能 1.是细胞的结构成分 2.维持生物体的正常生命活动 3.维持生物体内的酸碱平衡及渗透 压等实例：哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+，如 果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐 。 Ca2+对于血液的凝固也是非常重要的，没有Ca2+ ，血液就不能凝固。生物体内的无机盐离子必须 保持一定的比例，这对维持细胞的渗透压和酸碱 平衡是非常重要的，是生物体进行正常生命活动 的必要条件。如HCO3对于维持血液正常，pH 值具有重要的作用。含Zn的酶最多，有七十多种 酶的活性与Zn有关。讨论讨论老年人容易发生骨折，这是因为内质发生了什 么变化？这主要是由
11、于缺少哪种无机盐引起的？骨中的成分主要分为有机物和无机物两大类，有机物 主要是蛋白质，无机物主要钙盐。在成年人骨中的两大组 成成分的比例大致是：有机物占1/3，无机物占2/3，有机 物有韧性，无机物有硬度，两者有机地结合起来，使成年 人的骨既有强度，又有弹性，这样的骨硬度大，支持能力 强又不易发生骨折。幼年的骨中，有机物大于1/3，相对 较多，无机物小于2/3，相对较少，这样的骨，弹性好， 不易发生骨折，但支持强度差一些，且易变形，所以对青 少年来说，养成正确的坐、立、行的姿势是非常重要的， 否则会导致骨骼变形。老年人的骨中有机物少于1/3，无 机物大于2/3，这样的骨硬度大，不易变形，但脆性
12、也大 ，容易骨折。特别是随着年龄的增长，机体代谢发生变化 而使骨中的重要成分碳酸钙减少，发生骨质疏松，就更易 发生骨折。所以老年人适当补钙是非常重要的。4.含量异常时时的病症(1)缺少Ca2时时, 动动物会出现现肌肉抽搐现现象, 番茄果实顶实顶 端呈_. (2)Ca2过过多时时, 动动物会出现现肌肉乏力现现象等. (3)缺少_时时, 番茄植株的老叶尖端和边缘边缘 会失绿绿直至干枯坏死. 暗绿绿色或灰白色K微量元素在生物体中作用缺乏症 B促进花粉的萌发和花粉管的 伸长花而不实Zn植物体不能合成生长素使人发育受影响， 性器官的发育不良 I合成甲状腺激素的原料甲状腺肿大， 代谢率降低 Fe合成血红蛋白的原料贫血 Se抗氧化作用（防止氧化作用 对细胞和组织的损伤）克山病F强壮牙和骨骼蛀牙（龋齿）细胞中部分无机盐的生理功能想一想人患急性肠肠胃炎, 医生用0.9%的生理盐盐水静脉注射. 为为什么不注射蒸馏馏水? 提示: 注射蒸馏馏水会使人体细细胞过过度吸水而涨涨破, 导导致细细胞死亡, 影响细细胞和人体的生命活动动. 生理盐盐水与人体内细细胞所生活的环环境中的溶液浓浓度大致一样样, 注射它保证证了细细胞正常的形态态和生命活动动. 西瓜缺硼缺钙症及硼过剩症对生活的 启示
