高中生物 第二章 細(xì)胞的化學(xué)組成 第一節(jié) 細(xì)胞中的元素和無機(jī)化合物課件 蘇教版必修1

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1、第二章細(xì)胞的化學(xué)組成第二章細(xì)胞的化學(xué)組成第一節(jié)細(xì)胞中的元素和無機(jī)化合物第一節(jié)細(xì)胞中的元素和無機(jī)化合物第二章細(xì)胞的化學(xué)組成第二章細(xì)胞的化學(xué)組成學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.舉例說出水以及無機(jī)鹽在生物體中的作用。舉例說出水以及無機(jī)鹽在生物體中的作用。 重點(diǎn)重點(diǎn) 2學(xué)會分析自由水和結(jié)合水的動態(tài)比例和判斷元素缺乏學(xué)會分析自由水和結(jié)合水的動態(tài)比例和判斷元素缺乏癥的方法。癥的方法。 重難點(diǎn)重難點(diǎn) 第二章細(xì)胞的化學(xué)組成第二章細(xì)胞的化學(xué)組成一、組成細(xì)胞的元素一、組成細(xì)胞的元素1組成生物體的元素的種類、特點(diǎn)組成生物體的元素的種類、特點(diǎn)(1)生物體中常見的元素有生物體中常見的元素有20多種，其中多種，其中_等元素含量較多，

2、稱為大量元素；等元素含量較多，稱為大量元素；_等含量很少，稱為微量元素。等含量很少，稱為微量元素。(2)特點(diǎn)特點(diǎn)不同種類生物體內(nèi)所含的元素不同種類生物體內(nèi)所含的元素_基本相同基本相同,但含量不同。但含量不同。與無機(jī)自然界相比，沒有一種元素是生物特有的。與無機(jī)自然界相比，沒有一種元素是生物特有的。Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg種類種類想一想想一想生物體中占生物體中占98%的大量元素在生物體內(nèi)起重要作的大量元素在生物體內(nèi)起重要作用，一些含量微少的元素缺乏后基本不會影響生物體的生用，一些含量微少的元素缺乏后基本不會影響生物體的生命，對嗎？命，對嗎？提示：提示

3、：不對，如克山病是由于缺乏硒引起的。不對，如克山病是由于缺乏硒引起的?；衔锘衔?5%90%1%2%蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)1%1.5%(二二)水水1含量含量：在活細(xì)胞中：在活細(xì)胞中,_是含量最多的物質(zhì)。約占細(xì)胞總是含量最多的物質(zhì)。約占細(xì)胞總質(zhì)量的質(zhì)量的85%90%。2存在形式存在形式：水分子以自由水和：水分子以自由水和_兩種形式存在于細(xì)兩種形式存在于細(xì)胞中。胞中。3功能功能(1)自由水是良好的自由水是良好的_；各種生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)；可直；各種生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)；可直接參與細(xì)胞內(nèi)的各種代謝；運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和運(yùn)走代謝廢物；接參與細(xì)胞內(nèi)的各種代謝；運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和運(yùn)走代謝廢物；在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量

4、一般較多。在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量一般較多。(2)結(jié)合水是結(jié)合水是_的重要成分的重要成分,與細(xì)胞的抗逆性有關(guān)與細(xì)胞的抗逆性有關(guān).點(diǎn)撥點(diǎn)撥自由水含量升高，細(xì)胞代謝加強(qiáng)，而結(jié)合水含量升高自由水含量升高，細(xì)胞代謝加強(qiáng)，而結(jié)合水含量升高,細(xì)胞的抗逆性提高。細(xì)胞的抗逆性提高。水水結(jié)合水結(jié)合水溶劑溶劑組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)(三三)細(xì)胞中的無機(jī)鹽細(xì)胞中的無機(jī)鹽1存在形式：存在形式：常以常以_形式存在。形式存在。2含量：含量：較少。例如，人體中較少。例如，人體中Ca的含量約占體重的的含量約占體重的1.5%。3功能功能(1)維持細(xì)胞的維持細(xì)胞的_，如紅細(xì)胞中的，如紅細(xì)胞中的K2HPO4、KH2PO4等

5、無機(jī)鹽參與維持細(xì)胞的酸堿平衡。等無機(jī)鹽參與維持細(xì)胞的酸堿平衡。(2)合成有機(jī)物的合成有機(jī)物的_，如鎂，如鎂(Mg2)是合成葉綠素的原料。是合成葉綠素的原料。(3)合成某些具有合成某些具有_的物質(zhì)的原料，如合成的物質(zhì)的原料，如合成血紅蛋白需要鐵血紅蛋白需要鐵(Fe2)。離子離子酸堿平衡酸堿平衡原料原料特殊生理功能特殊生理功能4含量異常時的病癥含量異常時的病癥(1)缺少缺少Ca2時，哺乳動物會出現(xiàn)肌肉時，哺乳動物會出現(xiàn)肌肉_現(xiàn)象，番茄果現(xiàn)象，番茄果實(shí)會出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象。實(shí)會出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象。(2)Ca2過多時，哺乳動物會出現(xiàn)肌肉過多時，哺乳動物會出現(xiàn)肌肉_現(xiàn)象等?，F(xiàn)象等。(3)缺少缺少_時，番茄植株的老葉

6、尖端和邊緣會失綠時，番茄植株的老葉尖端和邊緣會失綠,直至干直至干枯壞死。枯壞死。抽搐抽搐乏力乏力K判斷下列各小題說法是否正確判斷下列各小題說法是否正確(1)參與運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水參與運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水( )(2)生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)離不開水生物體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)離不開水( )(3)水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一( )(4)鹽堿地生長的植物比一般土壤中生長的植物含自由水比例鹽堿地生長的植物比一般土壤中生長的植物含自由水比例高高( )(5)生物體某些無機(jī)鹽缺乏時，會出現(xiàn)不同缺乏癥生物體某些無機(jī)鹽缺乏時，會出現(xiàn)不同缺乏癥( )(6)微量元素硒的作用重大，只

7、要有了硒，人就能正常生長發(fā)微量元素硒的作用重大，只要有了硒，人就能正常生長發(fā)育育( )組成細(xì)胞的元素組成細(xì)胞的元素1按照與生命的關(guān)系分類：按照與生命的關(guān)系分類：細(xì)胞和生物體內(nèi)的元素可分為必細(xì)胞和生物體內(nèi)的元素可分為必需元素和非必需元素。需元素和非必需元素。2按照含量的多少分類：按照含量的多少分類：可把構(gòu)成細(xì)胞的可把構(gòu)成細(xì)胞的20多種元素分為多種元素分為大量元素和微量元素兩類。大量元素和微量元素兩類。(1)大量元素：指生命活動必需的，含量占生物體質(zhì)量萬分之大量元素：指生命活動必需的，含量占生物體質(zhì)量萬分之一以上的元素。包括：一以上的元素。包括：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg共共9種元素。

8、種元素。(2)微量元素：指生命活動必需的微量元素：指生命活動必需的,但需要量極少的一些元素。但需要量極少的一些元素。如如Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Se等。等。3元素在生物體內(nèi)分布的特點(diǎn)元素在生物體內(nèi)分布的特點(diǎn)(1)不同種類生物體內(nèi)所含元素的種類基本相同。不同種類生物體內(nèi)所含元素的種類基本相同。(2)同一元素在不同生物體內(nèi)的含量差別較大。同一元素在不同生物體內(nèi)的含量差別較大。4重要作用重要作用(1)組成多種多樣的化合物。組成多種多樣的化合物。(2)影響生物體的生命活動。影響生物體的生命活動。5生物體內(nèi)的元素與無機(jī)自然界中元素的關(guān)系生物體內(nèi)的元素與無機(jī)自然界中元素的關(guān)系組成生物體的元素都來自于

9、無機(jī)自然界，沒有一種元素是生組成生物體的元素都來自于無機(jī)自然界，沒有一種元素是生物體所特有的。物體所特有的。特別提醒特別提醒(1)細(xì)胞中的細(xì)胞中的C、O角色角色C是生物體的最基本元素是生物體的最基本元素,是占細(xì)胞干重質(zhì)量百分比最多的是占細(xì)胞干重質(zhì)量百分比最多的元素。地球上的生命就是在元素。地球上的生命就是在C元素的基礎(chǔ)上建立起來的。元素的基礎(chǔ)上建立起來的。O是占細(xì)胞鮮重質(zhì)量百分比最多的元素。其他元素依次是是占細(xì)胞鮮重質(zhì)量百分比最多的元素。其他元素依次是C、H、N、P、S、Ca等。等。(2)生物界與無機(jī)自然界的統(tǒng)一性和差異性生物界與無機(jī)自然界的統(tǒng)一性和差異性統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然

10、界中都可以找統(tǒng)一性：組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都可以找到，沒有一種化學(xué)元素是生物界所特有的。到，沒有一種化學(xué)元素是生物界所特有的。差異性：組成生物體的化學(xué)元素，在生物體內(nèi)和無機(jī)自然差異性：組成生物體的化學(xué)元素，在生物體內(nèi)和無機(jī)自然界中的含量相差很大。界中的含量相差很大。 下列關(guān)于細(xì)胞中化學(xué)元素的敘 述，正確的是() A細(xì)胞中一種元素的作用能被其他元素替代 B克山病是細(xì)胞中缺鋅導(dǎo)致的 C細(xì)胞中的元素沒有一種是無機(jī)自然界中所不存在的 D細(xì)胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要 解析具體分析如下:A項(xiàng),組成細(xì)胞的不同化學(xué)元素的作用不同,因此細(xì)胞中一種元素的作用不能被其他元素替代;B項(xiàng),克

11、山病是細(xì)胞中缺硒導(dǎo)致的；C項(xiàng)，細(xì)胞中的元素在無機(jī)自然界中都能找到；D項(xiàng)，微量元素雖然在生物體內(nèi)含量很少,卻是生物生命活動所必需的元素。C解析：選解析：選D。本題主要是考查細(xì)胞中各種元素和化合物含。本題主要是考查細(xì)胞中各種元素和化合物含量的多少，解答時要找出量的多少，解答時要找出“題眼題眼”：干重或鮮重。干重或鮮重。含含量或數(shù)量。量或數(shù)量。細(xì)胞中的水細(xì)胞中的水1細(xì)胞中水的含量細(xì)胞中水的含量(1)細(xì)胞中含量最多的化合物。細(xì)胞中含量最多的化合物。(2)不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。例如，水生生物陸不同的生物體內(nèi)水的含量差別很大。例如，水生生物陸生生物。生生物。(3)同一生物體的不同組織、器官含水量

12、也不相同。同一生物體的不同組織、器官含水量也不相同。(4)生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。幼兒期成年生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。幼兒期成年期老年期。期老年期。2水的存在形式與功能水的存在形式與功能存在形式存在形式自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水特點(diǎn)特點(diǎn)功能功能在細(xì)胞間可自由流動在細(xì)胞間可自由流動代謝旺盛的細(xì)胞中自代謝旺盛的細(xì)胞中自由水含量高由水含量高在細(xì)胞中通過氫鍵等在細(xì)胞中通過氫鍵等與蛋白質(zhì)、糖類和核與蛋白質(zhì)、糖類和核酸等物質(zhì)結(jié)合在一起酸等物質(zhì)結(jié)合在一起生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)溶解并運(yùn)輸物質(zhì)溶解并運(yùn)輸物質(zhì)代謝廢物的排出代謝廢物的排出參與細(xì)胞中各種代謝參與細(xì)胞中各種代謝組成

13、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分，結(jié)合水含量增成分，結(jié)合水含量增多可增強(qiáng)植物抗逆性多可增強(qiáng)植物抗逆性特別提醒特別提醒自由水與結(jié)合水的比值對細(xì)胞代謝和抗逆性的自由水與結(jié)合水的比值對細(xì)胞代謝和抗逆性的影響：影響：自由水自由水/結(jié)合水的比值大結(jié)合水的比值大細(xì)胞代謝強(qiáng)度高細(xì)胞代謝強(qiáng)度高(抗抗逆性低逆性低)；自由水自由水/結(jié)合水的比值小結(jié)合水的比值小細(xì)胞代謝強(qiáng)度低細(xì)胞代謝強(qiáng)度低(抗逆性高抗逆性高)。如圖所示：。如圖所示： 含水量不同的玉米種子的含水量不同的玉米種子的呼吸速率呼吸速率(mg/100 gh)是不同的，是不同的，如右圖所示。如右圖所示。(1)玉米種子的呼吸速率與含水量的關(guān)系是玉米種子的呼吸

14、速率與含水量的關(guān)系是_。(2)為了使種子能安全貯存為了使種子能安全貯存,種子的含水量應(yīng)控制在種子的含水量應(yīng)控制在_.(3)糧倉會出現(xiàn)發(fā)潮現(xiàn)象，原因是糧倉會出現(xiàn)發(fā)潮現(xiàn)象，原因是_。(4)根據(jù)你所學(xué)的知識就根據(jù)你所學(xué)的知識就“如何降低種子的呼吸速率如何降低種子的呼吸速率”這個這個問題提出兩條具體措施。問題提出兩條具體措施。_。在一定范圍內(nèi)隨著含水量的增加，呼吸速率增加在一定范圍內(nèi)隨著含水量的增加，呼吸速率增加12%以下以下種子通過有氧呼吸產(chǎn)生了水種子通過有氧呼吸產(chǎn)生了水將種子曬干，并貯藏于干燥地方；降低貯藏種子的溫度將種子曬干，并貯藏于干燥地方；降低貯藏種子的溫度解析解析(1)由圖示可知隨含水量的

15、增加，呼吸速率增加。但由圖示可知隨含水量的增加，呼吸速率增加。但僅局限于一定范圍內(nèi)。僅局限于一定范圍內(nèi)。(2)在在012%范圍內(nèi)種子呼吸速率較范圍內(nèi)種子呼吸速率較低，便于種子安全貯存。低，便于種子安全貯存。(3)種子有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水種子有氧呼吸過程中產(chǎn)生了水因而糧倉發(fā)潮。因而糧倉發(fā)潮。(4)綜合以上分析，降低種子內(nèi)的水分，降綜合以上分析，降低種子內(nèi)的水分，降低貯存溫度均可降低種子的呼吸速率。低貯存溫度均可降低種子的呼吸速率。 從化學(xué)角度分析溫度對自由水和結(jié)合水含量的影響？英國英國每日郵報每日郵報報道，美國宇航局的報道，美國宇航局的“好奇號好奇號”火星漫游車火星漫游車拍攝的圖片或可提供火星

16、表面曾經(jīng)存在水。由水的存在推測可拍攝的圖片或可提供火星表面曾經(jīng)存在水。由水的存在推測可能存在生物的主要理由是能存在生物的主要理由是()A水分子分自由水和結(jié)合水兩種形式水分子分自由水和結(jié)合水兩種形式B生命物質(zhì)必須在結(jié)合水中運(yùn)輸生命物質(zhì)必須在結(jié)合水中運(yùn)輸C水是生物體的溫度調(diào)節(jié)劑水是生物體的溫度調(diào)節(jié)劑D幾乎所有的生物化學(xué)反應(yīng)都以水為介質(zhì)或水直接作為反應(yīng)幾乎所有的生物化學(xué)反應(yīng)都以水為介質(zhì)或水直接作為反應(yīng)物參與物參與解析：水是生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)或反應(yīng)物，也就是說，沒有水解析：水是生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)或反應(yīng)物，也就是說，沒有水,生物就無法進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，所以可以根據(jù)水的存在來推測生物就無法進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)

17、，所以可以根據(jù)水的存在來推測生物的存在。生物的存在。D1含量：含量：約占細(xì)胞總質(zhì)量的約占細(xì)胞總質(zhì)量的1.5%。細(xì)胞中的無機(jī)鹽細(xì)胞中的無機(jī)鹽3主要功能及舉例主要功能及舉例(1)是細(xì)胞內(nèi)某些化合物的重要組成部分，如：是細(xì)胞內(nèi)某些化合物的重要組成部分，如：無機(jī)鹽無機(jī)鹽生理功能生理功能Mg2葉綠素必需的原料葉綠素必需的原料Fe2血紅蛋白的主要成分血紅蛋白的主要成分合成核苷酸的原料合成核苷酸的原料Zn2人體內(nèi)人體內(nèi)70多種酶的重要組成成分多種酶的重要組成成分CaCO3動物和人體骨骼、牙齒中的重要成分動物和人體骨骼、牙齒中的重要成分 (2)維持生物體的生命活動，如：無機(jī)鹽無機(jī)鹽生理功能生理功能K維持細(xì)胞內(nèi)

18、液的滲透壓維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓Na維持細(xì)胞外液的滲透壓維持細(xì)胞外液的滲透壓Ca2哺乳動物血液中鈣鹽含量太低，會出哺乳動物血液中鈣鹽含量太低，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)抽搐Mn2某些酶的活化因子某些酶的活化因子各種離子各種離子維持細(xì)胞和生物體內(nèi)的酸堿平衡維持細(xì)胞和生物體內(nèi)的酸堿平衡特別提醒特別提醒幾種常見無機(jī)鹽引起的植物缺乏癥幾種常見無機(jī)鹽引起的植物缺乏癥(1)Zn缺乏時會引起蘋果、桃等植物的缺乏時會引起蘋果、桃等植物的“小葉癥小葉癥”和和“叢叢葉癥葉癥”(葉子變小，節(jié)間縮短葉子變小，節(jié)間縮短)。(2)B能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，缺能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，缺B常導(dǎo)致植物常導(dǎo)致植物“花而不實(shí)花而不

19、實(shí)”。(3)Mg參與葉綠素的合成參與葉綠素的合成,缺乏時，葉片脈間失綠黃化。缺乏時，葉片脈間失綠黃化。(4)K缺乏時會引起番茄老葉的缺乏時會引起番茄老葉的“失綠癥失綠癥”。 廣告語廣告語“聰明的媽媽會用心聰明的媽媽會用心(鋅鋅)”道出了鋅的重要性道出了鋅的重要性，研究發(fā)現(xiàn)生物體內(nèi)有七十多種酶的活性與，研究發(fā)現(xiàn)生物體內(nèi)有七十多種酶的活性與Zn2有關(guān)，這說有關(guān)，這說明無機(jī)鹽明無機(jī)鹽()A對維持酸堿平衡有重要作用對維持酸堿平衡有重要作用B對維持細(xì)胞形態(tài)有重要作用對維持細(xì)胞形態(tài)有重要作用C對維持生物體的生命活動有重要作用對維持生物體的生命活動有重要作用D對調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度有重要作用對調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)溶液

20、的濃度有重要作用解析解析新陳代謝需要酶的催化新陳代謝需要酶的催化,有七十多種酶的活性與有七十多種酶的活性與Zn2有關(guān)，所以說明無機(jī)鹽有維持生物體生命活動的重要作用。有關(guān)，所以說明無機(jī)鹽有維持生物體生命活動的重要作用。C 鐵是血紅蛋白的重要組成成分，血紅蛋白是紅細(xì)胞的主要成分。當(dāng)人或哺乳動物體內(nèi)含鐵量減少時，紅細(xì)胞運(yùn)輸氧的功能減弱，且含鐵量過低時，人和動物則表現(xiàn)為貧血，同時會出現(xiàn)一系列的癥狀，如貧血的人面色蒼白，容易疲勞，并有心慌氣短、惡心、頭痛、眩暈等癥狀。這一事實(shí)說明鐵的作用是(多選)( ) A細(xì)胞中某些化合物的重要組成成分 B維持生物體的生命活動 C維持細(xì)胞的正常生理活動 D具調(diào)節(jié)作用ABC解析：據(jù)題中所提供的信息可知：鐵是血紅蛋白的組成成分解析：據(jù)題中所提供的信息可知：鐵是血紅蛋白的組成成分,故故A項(xiàng)正確；缺鐵會導(dǎo)致貧血及一系列癥狀出現(xiàn)項(xiàng)正確；缺鐵會導(dǎo)致貧血及一系列癥狀出現(xiàn),所以鐵能維所以鐵能維持生物體的生命活動持生物體的生命活動,B項(xiàng)正確；紅細(xì)胞中血紅蛋白含量過少項(xiàng)正確；紅細(xì)胞中血紅蛋白含量過少,會使紅細(xì)胞運(yùn)輸氧的功能減弱，因此鐵還能維持細(xì)胞的正常會使紅細(xì)胞運(yùn)輸氧的功能減弱，因此鐵還能維持細(xì)胞的正常生理活動，生理活動，C項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。