高中生物 第二章 细胞的化学组成 第一节 细胞的化学组成课件 苏教版必修1.ppt

第二章细胞的化学组成 第二章细胞的化学组成 第一节细胞中的原子和分子 学习导航1 了解分子 原子的结构以及离子键 共价键和氢键在形成化合物过程中的作用 2 水以及无机盐在生物体中的作用 重点 3 学会分析自由水和结合水的动态比例和判断元素缺乏症的方法 重难点 一 组成细胞的原子和分子1 组成细胞的化学元素 1 不同种类生物体内所含的元素 基本相同 但每种元素的 却有多有少 2 生物体缺乏必需的元素可能导致疾病 如缺 可使人患克山病 种类 含量 硒 3 组成生物体的化学元素在无机自然界中都存在 这体现了无机界与生物界具有 2 组成细胞的原子和分子 1 原子 是物质的基本单元 它由 和核外电子构成 原子核由 和质子构成 每一种元素的原子核中都带有固定数量的质子 统一性 原子 原子核 中子 在一个正常的原子中 与核外电子数相等 因此 整体上看原子是呈电中性的 2 组成细胞的分子 分子是保持物质化学性质的一种微粒 分子一般是由两个或两个以上的 构成的 化合物的化学组成通常以化学式表示 在决定生物大分子的三维结构上起着重要作用 核内质子数 原子 氢键 二 细胞中的水1 含量在活细胞中 是含量最多的物质 约占细胞总质量的60 90 2 存在形式水分子以自由水和 两种形式存在于细胞中 水 结合水 3 功能 1 自由水是良好的 各种生物化学反应的介质 可直接参与细胞内的各种代谢 如光合作用 细胞呼吸等 运输营养物质和运走代谢废物 生物体的温度调节剂 2 结合水是 的重要成分 与细胞的抗逆性有关 溶剂 组成细胞结构 判一判 1 参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 2 生物体内化学反应离不开水 3 水是细胞结构的组成成分之一 4 人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 5 自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 6 不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大 三 细胞中的无机盐1 存在形式 常以 形式存在 2 含量 约占细胞总质量的1 5 例如 人体中ca的含量约占体重的1 5 离子 3 功能 酸碱平衡 叶绿素 甲状腺激素 4 含量异常时的病症 1 缺少ca2 时 动物会出现肌肉抽搐现象 番茄果实顶端呈 2 ca2 过多时 动物会出现肌肉乏力现象等 3 缺少 时 番茄植株的老叶尖端和边缘会失绿直至干枯坏死 暗绿色或灰白色 k 想一想人患急性肠胃炎 医生用0 9 的生理盐水静脉注射 为什么不注射蒸馏水 提示 注射蒸馏水会使人体细胞过度吸水而涨破 导致细胞死亡 影响细胞和人体的生命活动 生理盐水与人体内细胞所生活的环境中的溶液浓度大致一样 注射它保证了细胞正常的形态和生命活动 要点一组成细胞的原子和分子1 原子 物质的基本单元 2 原子的质量数 质子数 中子数 3 分子的形成 原子通过一定的化学键结合 1 离子键 是指阴 阳离子通过静电作用所形成的化学键 离子键构成离子化合物 如nacl 2 共价键 是指原子间通过共用电子对所形成的化学键 共价键可以形成单质也可以形成化合物 如o2和co2 3 氢键的形成氢原子与电负性很大 半径很小的原子x f o n 以共价键形成h x分子 这个氢原子还可以吸引另一个分子上具有弧对电子 电负性大 半径小的原子y 形成具有x h y形式的物质 这时氢原子与y原子之间的定向吸引力叫做氢键 h y表示 特别提醒 1 水分子的形成以及水分子之间的作用力 2 生物上常见的三大元素化学键的形成 c原子最外层有四个价电子 常形成四个共价键 h原子最外层有一个价电子 常形成一个共价键 o原子最外层有六个价电子 常形成两个共价键 下面有关分子和原子的说法不正确的是 a 分子是由原子组成的 是组成细胞的物质单位b 一个水分子中有一个共价键c 构成水的氢原子和氧原子通过共用它们的最外层电子而结合在一起 d 水分子的性质与构成它们的氢 氧原子相应单质的性质完全不同 思路点拨 本题考查的是原子和分子的知识 解答本题的关键是明确分子的组成和性质 解析 分子由原子组成 分子与组成它的原子相应单质的性质完全不同 氢与氧原子通过共用最外层电子结合在一起 一个水分子中含有两个共价键 答案 b 探规寻律 1 认为化合物的性质是组成元素性质的叠加 2 认为化学键是一种具体的物质 把原子固定在一起 其实化学键是直接相邻的原子间强烈的相互作用 变式训练1 下列关于原子和分子的说法中 错误的是 a 分子是保持物质化学性质的一种微粒b 原子之间一般通过化学键形成分子c 分子都是由两个或两个以上的原子构成的d 原子是物质的基本单元解析 选c 分子一般是由两个或两个以上的原子构成的 但稀有气体和单质金属等以单原子状态存在的分子除外 要点二生物体内的水分1 细胞内水分的存在形式及功能 名师点睛 自由水主要影响细胞的新陈代谢 而结合水会对生物体的生命活动造成严重影响 如晒干的种子 失去的是自由水 但用水浸泡后仍能萌发 但若将干种子放在试管中加热 试管壁上出现水珠 失去的水是结合水 用水浸泡后种子将不能萌发 2 水在细胞中的含量 1 在活细胞中 水的含量约占细胞总质量的60 90 是各种化学成分中含量最多的 2 不同种生物 体内含水量不同 水生生物体内的含水量比陆生生物多 3 同一生物 不同器官含水量不同 代谢旺盛的器官组织含水量较高 4 同一生物不同的生长发育阶段水的含量不同 幼儿时期 成年时期 幼嫩部分 成熟部分 3 水在生产实践中的应用 1 种子储存前 晒干是为了减少自由水含量 降低种子的代谢速率 以延长储存时间 2 越冬作物减少灌溉 使自由水相对含量变小 可提高作物对低温的抗性 特别提醒水对生命活动的影响 1 对代谢的影响 自由水含量高 代谢强度强 2 对抗性的影响 结合水含量高 抗寒 抗旱性强 水是生命的源泉 人体中水的含量约占65 下列有关水的叙述 错误的是 a 参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水b 结合水是构成细胞结构的组成成分之一 c 心肌中含水量约为79 具有很强的韧性 而血液中含水量约为82 却是流动状态 原因是前者只含结合水 后者只含自由水d 自由水与结合水的比例影响新陈代谢的强弱 思路点拨 由题干获得的信息是 人体中含有约65 的水 本题考查水的存在形式与功能 解析 细胞内的水分为自由水和结合水两种形式 自由水能够自由流动 是良好的溶剂 可以运输营养物质和代谢废物 结合水是细胞结构的重要组成成分 细胞内自由水与结合水的相对含量既能影响到细胞的形态 又能影响到新陈代谢的强弱 心肌和血液中既有自由水又有结合水 心肌较血液中结合水的相对含量高 而自由水的相对含量低 答案 c 变式训练2 人体中水的含量约占60 90 下列选项中能正确说明水对人体重要性的是 水和糖类 脂肪 蛋白质一样 为人体提供能量 没有水 人体内大部分化学反应根本就不会发生 水的比热小 有利于维持体温 体内营养物质的运输离不开水a b c d 解析 选c 本题考查生物体中水的生理作用 解答本题时应先明确生物体中自由水和结合水的生理功能 再逐个对选项进行分析判断 水在人体内不能提供能量 错误 细胞内的许多化学反应必须有水参加 没有水 这些化学反应将不会发生 正确 水的比热比较大 对体温在环境温度变化较大时仍保持相对稳定有重要作用 错误 水在生物体内的流动 可把营养物质运送到各个细胞 没有水 营养物质的运输难以完成 正确 要点三细胞中的无机盐1 存在形式 2 生理作用 1 细胞内复杂化合物的重要组成成分 2 维持细胞和生物体的生命活动 若人体ph降低0 5个单位 会立即引发酸中毒 3 生理盐水同人体体液浓度相同 所以输入人体内不会影响细胞中水的相对含量 能保持细胞的正常形态 铁是血红蛋白的重要组成成分 血红蛋白是红细胞的主要成分 当人或哺乳动物体内含铁量减少时 红细胞运输氧的功能减弱 且含铁量过低时 人和动物则表现为贫血 同时会出现一系列的症状 如贫血的人面色苍白 容易疲劳 并有心慌气短 恶心 头痛 眩晕等症状 这一事实说明铁的作用为 a 细胞中某些化合物的重要组成成分b 维持生物体的生命活动c 维持细胞的正常生理活动d 以上三项都是 解析 据题中所提供的信息可知 铁是血红蛋白的组成成分 故a项正确 缺铁会导致贫血及一系列症状出现 所以铁能维持生物体的生命活动 b项正确 红细胞中血红蛋白含量过少 会使红细胞运输氧的功能减弱 因此铁还能维持细胞的正常生理活动 c项正确 解题思路最好按照 铁 血红蛋白 红细胞 氧气 生理活动 进行 答案 d 变式训练3 原创 在2011年10月18日至11月2日举行的中国首届绿色运动会上 有部分运动员因下肢发生抽搐而停止比赛 这是由于随着大量排汗而向外排出了过量的 a 水b 钙离子c 钠离子d 尿素 解析 选b 在运动员排出的汗液中 含有水 钙离子 钠盐 尿素等成分 人体的血液中必须含有一定量的钙离子 如果人体中钙离子的含量太低 肌肉就会发生抽搐 说明钙离子能影响人体的生命活动 对细胞中水的含量与代谢的关系辨析不清 例题 植物在冬季来临时 随着气温的逐渐降低 体内发生了一系列适应低温的生理变化 抗寒能力逐渐增强 如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图 请据图推断以下有关说法正确的是 a 冬季来临 自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因b 结合水与自由水含量的比值 与植物的抗寒能力呈现明显的负相关c 随着气温和土壤温度的下降 根系的吸水量减少 组织中的含水量上升d 随