第2章第1节和5节

1、细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物细胞中的无机物细胞中的无机物第1、5节元元素素地壳地壳细胞细胞O48.6065.0Si26.30极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.01.组成生物体的所有元素中，有没有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？哪一些元素是生物体所特有的？ 没有。没有。这说明什么？这说明什么？生物界和非生物界具有统一性。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生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？的含量有区别吗？ 有，相差很大。有，相差很大。这又说明什么？这又说明什么？生物界和非生物界还具有差异性。生物

2、界和非生物界还具有差异性。统一性：统一性：差异性：差异性：组成细胞的化学元素在无机环境中组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到。都能找到。细胞与无机环境中的各种化学元素的相对细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大。含量差别很大。元素元素玉米玉米人人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78C C、H H、O O、N N大体相同大体相同相差很大相差很大二、组成细胞的元素二、组成细胞的元素大量元素：大量元素：微量元素：微量元素：最基本元素：最基本元素：四大元

3、素（基本元素）：四大元素（基本元素）：大量元素：大量元素：含量占生物体总重量万分之一含量占生物体总重量万分之一 以上的元素。以上的元素。微量元素：微量元素：含量占生物体总重量万分之一含量占生物体总重量万分之一 以下的元素。以下的元素。 C H O N P S(约占原生质总量的约占原生质总量的97%) 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”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1

4、50克钼就足够了.通过分析,你能得出什么结论呢?元素缺乏与疾病的相关性：元素缺乏与疾病的相关性：缺缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病缺缺B：华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）缺缺Se：患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）缺缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺缺I： 人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大缺缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出

5、现抽搐现象现抽搐现象思考：思考：、为什么说、为什么说C是够成细胞的基本元素？是够成细胞的基本元素？答：因为答：因为1.C在细胞中的含量比较高，占细胞干重在细胞中的含量比较高，占细胞干重的的48.4%. 2.C链构成生物大分子的基本骨架，而链构成生物大分子的基本骨架，而C可以形成可以形成4个化学键，因此可以形成成千个化学键，因此可以形成成千上万个上万个C原子的物质原子的物质、什么是细胞的湿重？什么是细胞的、什么是细胞的湿重？什么是细胞的干重？湿重含量最多的元素是什么？干干重？湿重含量最多的元素是什么？干重含量最多的元素是什么？重含量最多的元素是什么？细胞除去自由水后的重量细胞除去自由水后的重量正

6、常情况下含水的活细胞的各物质比重正常情况下含水的活细胞的各物质比重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（占细胞干重干重的百分比）的百分比） 在人体细胞中，干在人体细胞中，干重时含量最多的元素是重时含量最多的元素是 ；鲜重时含量最多的；鲜重时含量最多的元素是元素是 。元素含量：元素含量：鲜重：鲜重：OC H N干重：干重：C O N H思考：细胞在干重鲜重下的含量比较？思考：细胞在干重鲜重下的含量比较？、组成细、组成细胞的化合物胞的化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水水糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸无机盐无机盐三、组成细胞的化合物三、组成细胞的化合物 细胞内最多

7、的有机化合物细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？和无机化合物分别是哪一种？动动脑动动脑2一般情况下活细胞内含量最多的化合物是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含量最多的有机化合物_。化合物化合物 质量分数质量分数%水水 5 90无机盐无机盐 1 1.5蛋白质蛋白质 7 10 脂质脂质 1 2糖类和核糖类和核酸酸 1 1.5水水蛋白质蛋白质水水：85%-90%无机盐：无机盐：1%-1.5%无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物糖类糖类脂类脂类: 1%-1.5%蛋白质蛋白质: 7%-10%核酸核酸1%-1.5%1、填空、填空1)组成人体的元素中，占细胞鲜重百

8、分比最多组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是的元素是_；占细胞干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。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含量最多的有机化合物_。OCC水水蛋白质蛋白质2 2、科学家在研究生物体的化学成分时、科学家在研究生物体的化学成分时, ,发现组成生物体发现组成生物体的元素在非生物界也存在的元素在非生物界也存在, ,这一事实主要说明这一事实主要说明: : （ ） A A 生物界和非生物界没有区别生物界和非生物界没有区别 B B 生物界

9、和非生物界具有统一性生物界和非生物界具有统一性 C C 生物来源于非生物生物来源于非生物 D D 生物界和非生物界具有差异性生物界和非生物界具有差异性3 3、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最、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（多的化合物是（ ）A A、蛋白质、蛋白质 B B、脂肪、脂肪 C C、糖类、糖类 D D、水、水B BD D. .生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，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组成它们的化学元素种类 （ ） A A、差异很大、差异很大 B B、有些差异、有些差异 C C大体相同

10、大体相同 D D没有一定标准没有一定标准5 5在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动 必不可少的元素是必不可少的元素是（ ） A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZnZn、CuCu、B B、Mn DMn DMgMg、MnMn、CuCu、MoMo6.6.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（ ） A AC BC BH CH CO DO DN NC CC CA A 细胞内含量最多的化合物细胞内含量最多的化合物水水 地球表面约地球表面约3/4

11、3/4的部分是的部分是水水； 一个人在极限状况下，可坚持一个人在极限状况下，可坚持20d20d以上不进食。以上不进食。 一个人不喝水，一个人不喝水，1d d后就会丧失意识后就会丧失意识 ,生命濒临终点生命濒临终点水水-生命之源生命之源热带草原（旱季）热带草原（旱季） 热带草原（雨季）热带草原（雨季） 3. 3. 人体中几种不同器官或组织中水的含量人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官组织器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液所占比例所占比例% %101022227676797983831. 1. 细胞中各种化合物所占比例细胞中各种化合物所占比例化合物化合物水水无机盐无机盐 蛋白质

12、蛋白质脂质脂质糖类糖类核酸核酸所占比例所占比例% %85-9085-901-1.51-1.57-107-101-21-21-1.51-1.52. 2. 几种不同生物体水的含量几种不同生物体水的含量生物生物水母水母鱼类鱼类蛙蛙哺乳动物哺乳动物藻类藻类高等植物高等植物水含量水含量% %979780-8580-8578786565909060-8060-80 细胞中含量最多的化合物是水细胞中含量最多的化合物是水 不同生物的含水量不同不同生物的含水量不同同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同分析讨论一分析讨论一细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？细胞、

13、生物体内水的含量比较，说明了什么？同种生物，不同的生长发育时期含水量不同同种生物，不同的生长发育时期含水量不同幼儿和成人体内的含水量幼儿和成人体内的含水量4. 自然界中的水以三种形式存在。自然界中的水以三种形式存在。那么，在那么，在细胞内水是否还是以这细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？三种形式存在呢？流水流水白雪白雪蒸气蒸气（液态）（液态）（气态）（气态）（固态）（固态）一、细胞中的水一、细胞中的水结合水：与细胞内其它物质相结合，结合水：与细胞内其它物质相结合， 约占细胞内全部水的约占细胞内全部水的4.5。1、存在形式、存在形式自由水：可以自由流动，以游离形式存在自由水：可以自由流动，以游离

14、形式存在 占细胞内全部水的占细胞内全部水的95以上。以上。 血液与心肌的比较血液与心肌的比较形态形态含水量含水量% %血液血液液态液态8383心肌心肌坚韧的固态坚韧的固态7979n（2 2）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？是什么形式的水？ （1 1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么 两者含水量这么接近？两者含水量这么接近？血液主要以自由水的形式存在血液主要以自由水的形式存在 心肌主要以结合水的形式存在心肌主要以结合水的形式存在自由水自由水 结合水结合水 （3）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢比较新鲜

15、种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？相对旺盛？ （4 4）同体积的水和同体积水的果汁放入冰）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰？箱中谁最先结冰？ （5 5）根据问题（）根据问题（4 4），自由水多还是结合水），自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？ 结合水含量越高，抗性相对较强结合水含量越高，抗性相对较强 一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高 干燥的种子与萌发的种子相比，自由水干燥的种子与萌发的种子相比，自由水/结合水的比值结合水的比值_大，新陈代谢速率大，新陈代谢速率_高。高。两者的相对含量两者的相

16、对含量(自由水自由水/结合水结合水)影响生物组织细胞影响生物组织细胞的代谢速率的代谢速率自由水自由水/结合水比值高，代谢快。结合水比值高，代谢快。自由水自由水/结合水比值低，代谢慢。结合水比值低，代谢慢。萌发的种子萌发的种子萌发的种子萌发的种子一、细胞中的水一、细胞中的水2、作用、作用（1）运输）运输（2）良好的溶剂）良好的溶剂（3）大多数生化反应需要水的参与大多数生化反应需要水的参与细胞的重要组成成分细胞的重要组成成分结合水：结合水：自由水：自由水：(4)(4)为细胞提供以水为基础的液体环境为细胞提供以水为基础的液体环境 刚收获的新鲜玉米种子在阳光下刚收获的新鲜玉米种子在阳光下晒干，重量减轻

17、，这个过程损失的主晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是要是 水，这样的种子在条件适水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。宜时，仍能萌发成幼苗。 把晒干的种子放在一洁净的试管中把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是主要是 水，这样的种子将不水，这样的种子将不能萌发。能萌发。 代谢旺盛的细胞内代谢旺盛的细胞内 水的含量水的含量相对高些。相对高些。练一练自由自由结合结合自由自由“节水刻不容缓节水刻不容缓”、“节水从每个人做起节水从每个人做起”！ 广告一：健康体魄，来源于广告一：健康体魄，来源于“碘碘碘碘”滴滴！滴滴！ 广告二：高钙片

18、，一片顶两片！广告二：高钙片，一片顶两片！ 广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！ 上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？1.1.无机盐在细胞中的存在形式：无机盐在细胞中的存在形式：大多数：大多数：离子形式离子形式 少数：化合物少数：化合物阳离子阳离子：NaNa+ +、K K+ +、 CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe2+2+、 Fe Fe3+3+等。等。阴离子阴离子：ClCl- -、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-、HCOHCO3 3- -等。等。二二. .细胞中的无机盐：细胞中的无机

19、盐：2.2.含量：很少，仅占含量：很少，仅占1 11.51.5（1 1）为什么缺铁会导致贫血？）为什么缺铁会导致贫血？（2 2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？）植物缺镁会影响光合作用，为什么？血红血红蛋白蛋白1. 构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分铁是血红蛋白的重要组分铁是血红蛋白的重要组分镁是叶绿素的重要组分镁是叶绿素的重要组分现在有许多食盐都是加碘的。为什么要在食盐中加碘？ 碘是构成甲状腺激素的原料。碘是构成甲状腺激素的原料。叶绿素成分叶绿素成分维持生命活动，牙齿和骨骼的重要成分维持生命活动，牙齿和骨骼的重要成分血红蛋白的成分血红蛋白的成分维持细胞外

20、液的渗透压维持细胞外液的渗透压甲状腺激素成分甲状腺激素成分蛋白质、核酸等的成分蛋白质、核酸等的成分核酸、磷脂等的成分核酸、磷脂等的成分促进花粉萌发和花粉管伸长促进花粉萌发和花粉管伸长Mg Ca Fe I N P Na、 KB 2 22 22 2与化合物相结合与化合物相结合人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？分析讨论四分析讨论四 2. 维持细胞和生物体的生命活动A.A.饮盐开水饮盐开水 B.B.饮碳酸型饮料饮碳酸型饮料 C.C.饮蛋白型饮料饮蛋白型饮料 D.D.饮纯净水饮纯净水想一想：想一想：运动员饮料中加入的运动员饮料中加入的NaHCO3有何作用

21、呢？有何作用呢？在正常人的血浆中， NaHCO3含量约为含量约为H2CO3含含量的量的20倍，当血浆中的倍，当血浆中的NaHCO3含量减少时，会形含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中成酸中毒；当血浆中H2CO3含量减少时，则形成了碱中含量减少时，则形成了碱中毒。毒。食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质（如质（如Na2CO3 ），人吃后体内血液的），人吃后体内血液的pHpH值会值会不会有较大的变化？不会有较大的变化？分析讨论五分析讨论五 3. 维持细胞和生物体的酸碱平衡维持细胞和生物体的酸碱平衡缓冲对：缓冲对：H H2 2COCO3 3 NaHCONaHC

22、O3 3 NaH NaH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4 医用生理盐水是质量分数为医用生理盐水是质量分数为0.9%的的NaCl。为什么浓度为。为什么浓度为0.9%？该种浓度的盐和细胞是等渗溶液该种浓度的盐和细胞是等渗溶液 维持细胞渗透压平衡维持细胞渗透压平衡 患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。分析讨论六分析讨论六生理作用生理作用参与生物体的代谢活动和调节内环境稳定参与生物体的代

23、谢活动和调节内环境稳定组成生物体内的重要化合物组成生物体内的重要化合物维持细胞的渗透压维持细胞的渗透压调节生命活动调节生命活动三三. . 组成细胞的元素和物质组成细胞的元素和物质1.1.构成细胞中主要化合物的基础是构成细胞中主要化合物的基础是_ _ _等化学元素等化学元素2. 2. 生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）以以_为基本骨架，它们是构成细胞的基为基本骨架，它们是构成细胞的基本框架，其中本框架，其中_是主要的能源物质，是主要的能源物质，_是主要储能物质，是主要储能物质，_是生命活是生命活动的主要承担者，动的主要承担者，_作为遗传物质作为遗传物质C

24、、H、O、N碳链碳链 糖类糖类 脂肪脂肪蛋白质蛋白质核酸核酸 这些化合物必须有机地组织起来，构成细胞这些化合物必须有机地组织起来，构成细胞这种最基本的结构形式，才能表现生命现象！这种最基本的结构形式，才能表现生命现象！知识回顾知识回顾1细胞中的水细胞中的水1. 存在形式存在形式2. 作用作用2细胞中的无机盐细胞中的无机盐1. 存在形式存在形式2. 作用作用三三. 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物401.生物体内的水生物体内的水2、生物体内的无机盐、生物体内的无机盐无机盐无机盐存在形式：存在形式：离子（含量离子（含量1%1%1.5%)1.5%)作用作用构成细胞中的化合物构成细胞中的化合物

25、维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动维持生物体内的平衡维持生物体内的平衡酸碱平衡酸碱平衡离子平衡离子平衡渗透压的平衡渗透压的平衡基础练习 1、细胞中含量最多的化合物（、细胞中含量最多的化合物（ ） A、蛋白质、蛋白质 B、淀粉、淀粉 C、水、水 D、糖原、糖原 2、水在生物体的许多化学反应中可充当、水在生物体的许多化学反应中可充当 A、溶剂、溶剂 B、催化剂、催化剂 C、还原剂、还原剂 D、载体、载体 3、下列离子中哪项不是细胞需要的（、下列离子中哪项不是细胞需要的（ ） A、Cl- B、Fe2+ C、S042- D、Pb2+ 4、生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体、生物新陈

26、代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值（内的结合水与自由水的比值（ ） A、升高、升高 B、下降、下降 C、不变、不变 D、变化与此无关、变化与此无关拔高训练拔高训练表一：表一： 几种不同生物体水的含量几种不同生物体水的含量生物生物水母水母鱼类鱼类蛙蛙哺乳动物哺乳动物藻类藻类高等植物高等植物水含量水含量% %979780-8580-8578786565909060-8060-80表二：表二： 人体中几种不同器官或组织中水的含量人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官组织器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液所占比例所占比例% %10102222767679798383

27、从表中的数据分析，试判断下列说法的正误：从表中的数据分析，试判断下列说法的正误：（1）构成生物体的成分中水的含量最多（）构成生物体的成分中水的含量最多（ ）（2）生物体的含水量与生物的生活环境密切相关（）生物体的含水量与生物的生活环境密切相关（ ）（3）代谢旺盛的组织器官含水量较高（）代谢旺盛的组织器官含水量较高（ ） （4）组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关（）组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关（ ）生物实验的变量、原则1变量、自变量、因变量和无关变量实验过程中可以变化的因素或条件称为变量。其中由实验者操纵的因素或条件称为自变量，也称实验变量；实验中由于实验变量引起的变化和结果称

28、为因变量，也称反应变量；通常自变量是原因，因变量是结果，两者具有因果关系。实验中除自变量外的影响实验现象和实验结果的因素或条件称为无关变量，也称控制变量。2实验设计应遵循的原则(1)科学性原则。(2)平行重复原则。(3)单一变量原则， 强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量，只有这样，当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定这种不同结果肯定是这个变量引起的。(4)对照性原则，对照实验是指除了一个因素以外，其余因素都相同的实验。设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。实验组和对照组：实验组是接受自变量处理的对象组；对照组是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型：A空白对照：对照组为不做任何处理的对象组。B自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。C条件对照：给对照组施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，不是所研究的实验变量意义的，从一个侧面衬托实验变量对实验结果所造成的影响。D相互对