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1、第二课时 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物,一、组成细胞的元素,1.组成细胞的元素种类(约20种),2.组成细胞的元素含量,细胞鲜重中O的含量最高,其次是C、H、N、P等;细胞干重中C含量最高,其次是O、N、H、Ca等。无论是干重还是鲜重，含量最多的都是C、H、O、N,基本元素：C、H、O、N,元素缺乏与疾病的相关性：,缺Fe：,人体患贫血；果树患黄叶病,缺B：,华而不实（只开花不结果）,缺Se：,患克山病（原发性心脏病）,缺Zn：,影响人体生长发育、大脑发育和性成熟,缺I：,人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大,缺Mg：,影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行,缺Ca：,成年人缺钙患骨质疏
2、松症；人血液中缺钙会出 现抽搐现象,问题探讨,比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？,组成地壳和组成细胞的 部分元素含量()表,?,1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？,没有。,这说明什么？,生物界和非生物界具有统一性。,2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？,有，相差很大。,这又说明什么？,生物界和非生物界还具有差异性。,3生物界与非生物界的关系 (1) 组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到_。 (2) 组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大 思考感悟 K为大量元素，Cu为微量元素，划分的依据是什么？ 【提
3、示】 含量，而不是生理作用。,统一性,（元素种类大体相同）,（元素含量有差异）,各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别,生物体从自然界获取组成自身的元素是有选择的。,差异性,3.统一性与差异性,、组成细胞的化合物,无机化合物,有机化合物,水,糖类,脂质,蛋白质,核酸,无机盐,二、组成细胞的化合物,组成细胞 的化合物,1.组成细胞的化合物的种类及质量分数,细胞生 命系统,(2)特点,活细胞中的化合物,含量和比例处于不断变化之中,但又保持相对稳定。,2.组成细胞元素和化合物的关系及特点,(1)关系,3、水和无机
4、盐,1. 不同种类的生物体中，水的含量不同,在细胞中含量最多。,（一)、水,.生物体在不同的生长发育期含水量也不同。,3. 不同组织器官中水的含量不同,水在细胞中的存在方式：,（1）结合水与细胞内其他物质结合（4.5%）,主要功能 : 作为细胞的结构成分,结合水 自由水,（2）自由水 以游离的形式存在；,主要功能 : 是细胞内良好的溶剂； 参与细胞内的许多生化反应 ； 细胞生活的基本环境； 运输作用；内环境的主要成分等等。,自由水与结合水的比值能反映出代谢活动的强弱. 代谢活跃时，含水量高（70%以上）；自由水比例增加时，生长迅速。,自由水与结合水可相互转换。,自由水/ 结合水的比值越高，新陈
5、代新越旺盛，生长发育越迅速，抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱； 反之，自由水 /结合水的比值越低，新陈代新越缓慢，生长发育越迟缓，抗旱、抗寒、抗热性能相对提高。,(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,含量少（1%1.5%）叶绿素中的 Mg、血红蛋白中的 Fe等以化合态存在。,(2)无机盐的生物功能,a. 复杂化合物的组成成分,b.参与生命活动的调节，维持生物体的生命活动;,c.维持细胞内的平衡： 酸碱平衡和 渗透压平衡。,2.细胞中的无机盐,1、 血液中的Ca2+含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高而出现抽搐，这一事实说明Ca2+的生理功能之一是( ) A构成细胞结构的组成成分 B维持细
6、胞的正常形态 C维持细胞的正常生理功能 D调节渗透压和酸碱平衡,【解析】 神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子维持一定的比例。当Na+、K+浓度增高时，神经肌肉的应激性增高，而当Ca2+、Mg+、H+浓度增高时，应激性降低。当血液中的Ca2+过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实说明Ca2+对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。,C,、填空 1)组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是_；占细胞干重百分比最多的元素是_。 _是构成细胞的最基本元素。 2)一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_，含量最多的有机化合物_。,O,C,C,水,蛋白质,3、科学家在研究生物体的化学成分时,发现
7、组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明: （ ） A 生物界和非生物界没有区别 B 生物界和非生物界具有统一性 C 生物来源于非生物 D 生物界和非生物界具有差异性 4、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（ ） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、水,B,D,5.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类 （ ） A、差异很大 B、有些差异 C大体相同 D没有一定标准 6在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是（ ） AFe、Mn、Zn、Mg BZn、Cu、Mn、Ca CZn、Cu、B、Mn DMg、Mn、
8、Cu、Mo 7.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ） AC BH CO DN,C,C,A,8、 细胞内质量分数最大的元素是( ) A氧 B碳 C氢 D氮,【解析】 此题仅从化学角度考虑，由细胞联想到有机物，就会错选B；如果从生物学角度分析，生物体质量的70%是水，这样，仅氧元素就占细胞的：70%16/18=62%,A,.下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量（占细胞干重的质量分数/%）。请回答下面的问题。 （1）分析玉米和人体细胞中的元素 构成的相同点是 ； 不同点是 。 （2）清洁空气中N2占78%，地壳中 含量最多的是O，而细胞干重含量最 多的是C。但构成生物体的元素在
9、自 然界都能找到。这一事实说明 。 从碳原子的化学性质看，由于 ， 可以说地球上的生命是在碳元素的 基础上建立起来的。,组成细胞的元素种类基本相同,组成细胞的同种元素含量不同,生物界与非生物界的统一性和差异性,它能通过化学键连结成链或环，从而形成生物大分子,三、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 1糖类的检测 (1)还原糖 试剂：_。 现象：_。 (2)淀粉 试剂：_。 现象：变_。,斐林试剂,砖红色沉淀,碘液,蓝,2脂肪的检测 (1)试剂：_或苏丹染液。 (2)现象：_或红色。,苏丹染液,橘黄色,3蛋白质的检测 (1)试剂：_。 (2)现象：_。,双缩脲试剂,紫色反应,4斐林试剂与双缩脲试剂
10、的比较,(1)浓度不同。即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同。 (2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2。 (3)使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。,斐林试剂,砖红色,现配现用，等量混合， 水浴加热,紫色,苏丹或 苏丹染液,使用显微镜观察,橘黄色或红色,双缩脲试剂,先加 A液 ，再加B液,碘液,变蓝,适量,一、细胞中的元素和化合物,1.分析组成细胞的化学元素,(1)归纳元素的种类,大量元素和微量元素划分的依据是含量,而不是
11、生理 作用。,生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素。,主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、 N、P、S。,(2)根据元素组成可进行物质种类的判断,根据不同化合物的元素组成来判断其归属为哪类化合 物。如某化合物只含C、H、O,则可判断此化合物属 糖类或脂肪;S是蛋白质的标志元素等。几种有机物的 元素组成归纳如下:,(3)组成细胞的元素来源,组成细胞的元素全部来自无机环境,这一观点体现了生 物界与非生物界的统一性。,组成细胞的元素的含量与无机自然界大不相同,这一观 点体现了生物界与非生物界的差异性。,思维误区规避,1.不要错认为微量元素的作用没有大量元素的大。,2.不要误认为蛋白质
12、只能标记S元素,核酸只能标记P元 素,组成化合物的任何一种元素都可标记。标记的目的 是区分和跟踪,区分时要找两种物质特有的元素进行标 记。,(2)有关化合物含量的各种说法归纳,2.浅析组成细胞的化合物,(1)图示组成细胞的化合物,典例1 (2013年湖南重点中学月考)右图为某些化学元素组成不同化合物的示意图,以下说法不正确的是( ),A.若为某种具有催化作用的化合物,则被初步水解 的产物为多肽,彻底水解的产物为氨基酸,B.若大量积累于皮下和内脏器官周围,则较之糖原 为更好的储能物质,C.若为构成细胞膜基本骨架的分子,则为磷脂,D.若在低血糖时分解补充血糖,则可能是肌糖原和 肝糖原,D,典例2
13、(2011年四会模拟)下图表示细胞中4类有机化合物的关系,每个椭圆形代表一类有机物,则以下列出的这4种化合物名称中,最合理的一组是 ( ),A.:脂质、酶、蛋白质、激素,B.:激素、脂质、蛋白质、酶,C.:酶、蛋白质、激素、脂质,D.:激素、脂质、酶、蛋白质,C,二、透析细胞内水的有关问题,1.细胞内水的两种存在形式比较,2.水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系,(1)含量特点,细胞和生物体中含量最多的物质(如精肉中的水,沙 漠植物中的水)。,含水量:水生陆生、幼年成年老年、代谢旺盛 代谢缓慢、幼嫩细胞衰老细胞。,(2)与代谢强度的关系,一般情况下,代谢活跃时,生物体含水量在70%以上,。含
14、水量降低,生命活动不活跃或进入休眠。,当自由水比例增加时,生物体代谢活跃,生长迅速。 如干种子内所含的主要是结合水,干种子只有吸足水分 获得大量自由水,才能进行旺盛的生命活动。,(3)与抗逆性的关系,当自由水向结合水转化较多时,代谢强度就会下降,抗 寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具 有较强抗旱能力,其生理原因之一就是结合水含量较高 。,3.自由水和结合水的存在及其基本生理功能的验证,(1)鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻自由水散失。,(2)干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍 保持其生理活性。,(3)干种子不浸泡则不萌发自由水越少,代谢越缓慢。,(4)干种子放在试管中,用酒精
15、灯加热,试管壁上有水珠 失去的主要是结合水。,(5)失去结合水的种子浸泡后不萌发失去结合水的细 胞失去生理活性。,规律精讲精析,分析细胞内水时应注意以下几点:,(1)分析思路,(2)相关 结论,4.水的代谢图解,A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水,B.某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分,C.生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水,D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化,典例3 (2011年云南模拟)关于生物体内水和无机盐的叙述,不正确的是 ( ),B,典例4 “绵绵的春雨,是她润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”小草被润醒了、杨树被润绿了、报春花被润开的过程中细胞中自由水与结合水的变化,下图表示正确的是 ( ),B,1.无机盐代谢与其功能整合,三、与无机盐相关问题的剖析,对照组:正常植物+完全培养液生长正常,实验组:,正常植物+缺X“完全培养液”,a.若生长正常则X不是必需无机盐,b.若出现病症则X是必需无机盐,2.植物必需无机盐的实验验证,1.实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等。,2.实验组加入X的目的是二次对照
