第二章第一节细胞中的原子和分子

第二章第一节细胞中的原子和分子第1页，共55页，2023年，2月20日，星期三第2页，共55页，2023年，2月20日，星期三第3页，共55页，2023年，2月20日，星期三1．在组成生物体的元素中C、H、O、N、P、Ca等元素的质量占

全部元素的98%。2．不同种类生物体内所含的元素种

类基本相同，但元素的含量却有

多有少。3．在活细胞中，水是含量最多的物

质，一般约占细胞总质量的60%～90%。第4页，共55页，2023年，2月20日，星期三4．水分子以自由水和结合水两种形式存

在于细胞中。5．细胞中的无机盐常以离子形式存在，

虽然含量比较少，但在生物体的生命

活动中却是不可缺少的。6．无机盐的作用包括维持细胞的酸碱平

衡、合成有机物的原料、合成某些特

殊生理功能物质的原料等。第5页，共55页，2023年，2月20日，星期三第6页，共55页，2023年，2月20日，星期三第7页，共55页，2023年，2月20日，星期三[自读教材·夯基础]1．细胞中的化学元素[填空](1)在组成生物体的元素中，质量可占全部元素98%的是

等。(2)不同生物体所含元素的

基本相同，但

差异较大。(3)一些山区居民患有克山病与缺

有明显关系。C、H、O、N、P、Ca种类含量硒第8页，共55页，2023年，2月20日，星期三2．原子和分子[判断正误](1)物质的基本单元是分子。 ()(2)整体上看原子是呈电中性的。 ()(3)原子的化学性质取决于原子的价电子，与原子半径无关。 ()(4)分子都是由两个或两个以上的原子组成的。()(5)氢键在决定生物大分子的三维结构上起着重要作用。 ()×√××√第9页，共55页，2023年，2月20日，星期三1．组成细胞的化学元素均可从无机自然界中找到吗？生物体有无特殊的元素？提示：组成细胞的化学元素均可从无机自然界中找到，没有一种是生物体所特有的。2．你能从生物与无机自然界所组成元素的异同关系中得出什么结论？提示：生物界与无机自然界既具有统一性，又具有本质的不同。第10页，共55页，2023年，2月20日，星期三[跟随名师·解疑难]1．组成细胞和生物体的化学元素(1)种类：组成细胞和生物体的元素有90多种，其中20多种是生物体所必需的。第11页，共55页，2023年，2月20日，星期三2．生物界与非生物界的统一性和差异性第12页，共55页，2023年，2月20日，星期三3．细胞中的原子和分子(1)原子是化学变化中的最小粒子，是物质的基本单元。在一个正常的原子中，核内质子数与核外电子数相等，因此，整体上看原子是呈电中性的。(2)原子通过化学键形成分子，化学键可包括离子键、共价键及氢键，氢键在决定大分子的三维结构(如DNA双螺旋结构)上起重要作用，是生命系统中十分重要的键。第13页，共55页，2023年，2月20日，星期三第14页，共55页，2023年，2月20日，星期三[自读教材·夯基础]1．水[填空](1)含量：最多，约占细胞鲜重的

。(2)存在形式：①结合水：在细胞中通过

等与

、糖类和核酸等物质相结合的水。②自由水：以

形式存在，可以自由流动的水。60%～90%氢键蛋白质游离第15页，共55页，2023年，2月20日，星期三(3)功能：①结合水是组成

的重要成分。②自由水是细胞内的

；参与细胞内的许多

；为细胞提供

环境；运送

和

；维持细胞的正常形态。细胞结构良好溶剂生物化学反应液体营养物质代谢废物第16页，共55页，2023年，2月20日，星期三2．无机盐[判断正误](1)细胞中的无机盐都以离子形式存在。()(2)无机盐含量较少，作用相对较小。()(3)很多无机盐可与蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞的各种生命活动。()(4)Fe2＋是合成血红蛋白必需的无机盐。()(5)无机盐的浓度对维持细胞的正常形态和功能有重要作用。()××√√√第17页，共55页，2023年，2月20日，星期三1．与枝叶繁茂的夏季相比，冬季的北方落叶树结合水与自由水的比值上升了还是下降了？这有何意义？提示：冬季的落叶树其结合水与自由水的比值有所上升，如此可降低代谢，增强抗逆性，对于树木抵御严寒有重要意义。第18页，共55页，2023年，2月20日，星期三2．无机盐缺乏会引起相应的疾病，所以我们要大量补充多种无机盐，对吗？提示：不对。无机盐摄入过量同样会引起多种疾病。如摄入钙过量会引起胆结石、动脉粥样硬化；氟过量会使牙齿出现斑点。第19页，共55页，2023年，2月20日，星期三3．医护人员给病人输液时，所用生理盐水的浓度是多少？浓度过大或过小有何后果？这说明无机盐具有哪方面的功能？提示：生理盐水的浓度为0.9%的NaCl溶液，浓度过大可导致机体细胞失水皱缩，浓度过小则会导致细胞吸水涨破，这充分表明无机盐离子具有“维持细胞正常形态”的功能。第20页，共55页，2023年，2月20日，星期三[跟随名师·解疑难]1．细胞内水的存在形式和功能形式自由水结合水特点细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，易蒸发与细胞内的其他物质相结合的水，不易蒸发含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%第21页，共55页，2023年，2月20日，星期三形式自由水结合水功能①细胞内良好的溶剂②参与生化反应③为细胞提供液体环境④运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分第22页，共55页，2023年，2月20日，星期三(2)生理功能：功能举例细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分如Mg2＋是叶绿素分子必需的成分，Fe2＋是血红蛋白的主要成分第23页，共55页，2023年，2月20日，星期三第24页，共55页，2023年，2月20日，星期三第25页，共55页，2023年，2月20日，星期三第26页，共55页，2023年，2月20日，星期三元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17动物55.997.4614.629.333.114.670.78第27页，共55页，2023年，2月20日，星期三A．碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分B．这两种生物体内所含化学元素的含量差异很大但种类基本相同C．若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐D．表中所列元素均可在无机自然界中找到，没有一种是两类生物所特有的第28页，共55页，2023年，2月20日，星期三[思路点拨]第29页，共55页，2023年，2月20日，星期三[精讲精析]

由题中图表信息可知，两种生物细胞内都含有较多的碳元素，碳是有机物的主要成分。两种生物体内所含化学元素的种类大体相同，含量差异很大。动物血钙过高会引起肌无力，血钙过低则会发生肌肉抽搐；生物细胞中的元素均可在无机自然界中找到，没有一种是生物特有的。[答案]

C第30页，共55页，2023年，2月20日，星期三(1)C是生物体的最基本元素，是占细胞干重质量百分比最多的元素。地球上的生命就是在C元素的基础上建立起来的。(2)O是占细胞鲜重质量百分比最多的元素。其他元素依次是C、H、N、P、S、Ca等。第31页，共55页，2023年，2月20日，星期三第32页，共55页，2023年，2月20日，星期三[例2]

(2012·淮安统考)一个正在进行旺盛生命活动的细胞，假定在其生命活动过程中含水量不变，下列有关温度对结合水和自由水的比例的影响，叙述正确的是(

)A．温度升高，结合水比例减少，自由水比例增加B．温度升高，结合水比例增加，自由水比例减小C．温度降低，结合水比例减小，自由水比例增加D．温度降低，结合水和自由水比例不变第33页，共55页，2023年，2月20日，星期三[思路点拨][精讲精析]

温度升高、细胞代谢加强，自由水含量上升，结合水比例下降；同理，温度降低时，自由水比例降低，结合水比例增高。[答案]

A第34页，共55页，2023年，2月20日，星期三(1)结合水与自由水的相互转变：自由水

结合水(2)水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系：细胞中自由水/结合水的比值越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；若该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大。第35页，共55页，2023年，2月20日，星期三第36页，共55页，2023年，2月20日，星期三[例3]已知Mn是许多酶的活化剂，例如其能激活硝酸还原酶。缺Mn的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子(

)A．对维持细胞的形态和功能有重要作用B．对维持生物体的生命活动有重要作用C．对维持细胞的酸碱平衡有重要作用D．对于调节细胞内的渗透压有重要作用第37页，共55页，2023年，2月20日，星期三[思路点拨]第38页，共55页，2023年，2月20日，星期三[精讲精析]

Mn能够激活硝酸还原酶，使硝酸发生化学变化后，才能被植物体利用，这说明Mn对于维持生物体的生命活动有重要作用，而不能说明无机盐的其他三项生理作用。

[答案]

B第39页，共55页，2023年，2月20日，星期三第40页，共55页，2023年，2月20日，星期三(3)在实验组中还可设置二次对照，即在出现病症后，再加入含X的培养液，植物恢复正常生长，以形成前后对照。第41页，共55页，2023年，2月20日，星期三1．探究某种元素是否为植物生长发育的

必需元素。2．探究Mg2＋与叶绿素合成的关系。3．探究结合水、自由水与种子活性的关系。第42页，共55页，2023年，2月20日，星期三典例剖析由于无土栽培作物易于管理，优质高产，因此该项技术广泛应用于现代农业，同时无土栽培也是确定一种元素是否是植物所必需的元素的最常用的方法。(1)无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是________和________。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同，所以应视具体情况调整__________________，供作物选择性吸收无机盐离子。第43页，共55页，2023年，2月20日，星期三(2)为了验证镍为植物生活所必需的元素，请完成下列问题。①材料用具：完全营养液甲、缺镍的营养液乙(其他元素均具备)、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐等。②方法步骤(完善表格)：第44页，共55页，2023年，2月20日，星期三项目A组(20株长势相似的玉米幼苗)B组(a.________)处理放入缺镍的营养液乙中培养b.________培养相同且适宜的条件下培养数天观察c.____________________________________预期结果d.________e.________第45页，共55页，2023年，2月20日，星期三

③从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组玉米生长状况的差异是由于镍元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤及结果是：_________________________________________________________________________。第46页，共55页，2023年，2月20日，星期三[解析]

(1)解答本题需要考虑清楚组成细胞的化合物中无机盐的作用以及细胞对无机盐的吸收具有选择性。题中无土栽培所用营养液中无机盐的作用是构成细胞的组成成分和调节植物的生命活动。从题中给出的信息“植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同”，可以看出植物对不同无机盐的吸收根据需要具有选择性，所以应根据不同作物、不同生长发育时期对无机盐离子不同需求的具体情况，在配制营养液时随时调整无机盐的组成和比例，以便供作物选择性地吸收无机盐离子。第47页，共55页，2023年，2月20日，星期三(2)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。A组玉米幼苗放在缺镍的营养液乙中培养，则B组幼苗应放在等量的完全营养液甲中培养。本题要确定不能生长的一组确实是因缺镍导致的，故要进行二次实验，应在缺镍的营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐，一段时间后看玉米幼苗能否恢复正常生长。第48页，共55页，2023年，2月20日，星期三[答案]

(1)细胞的组成成分调节植物的生命活动营养液中无机盐的组成和比例(营养液的配方)(2)②a.20株同A组长势相似的玉米幼苗b．放入等量的完全营养液甲中培养c．玉米幼苗的生长状况d．玉米幼苗生长不正常