組成生物體的化學元素

1、組成生物體的化學元素組成生物體的化學元素考綱解讀考綱解讀:1、組成生物體的化學元素及其作用、組成生物體的化學元素及其作用 2、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性性能力要求：識記能力要求：識記主要題型主要題型:選擇題選擇題導入導入n生物學科由微觀到宏觀的一條基本線索：生物學科由微觀到宏觀的一條基本線索：化學元素化學元素化合物化合物原生質(zhì)原生質(zhì)細胞細胞器官器官系統(tǒng)系統(tǒng)個體個體種群種群生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)生物圈生物圈群落群落組織組織化合化合組成組成組成組成組成組成組成組成分化分化分裂、生長分裂、生長 分化分化構(gòu)成構(gòu)成構(gòu)成構(gòu)成+環(huán)境環(huán)境組成生物體的化學元素和化合物是生物體生命

2、活組成生物體的化學元素和化合物是生物體生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。動的物質(zhì)基礎(chǔ)。一、基礎(chǔ)知識一、基礎(chǔ)知識常見種類：主要有常見種類：主要有_多種多種種類種類依含量分依含量分大量元素：大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素：微量元素：Fe、 Mn、Zn、Cu、B、Mo等等依作用分依作用分最基本元素：最基本元素：基本元素：基本元素：主要元素：主要元素：作用作用組成多種多樣的化合物組成多種多樣的化合物影響生物體的生命活動影響生物體的生命活動生物界與非生物界：生物界與非生物界：統(tǒng)一性、差異性統(tǒng)一性、差異性C、H、O、N、P、SC、H、O、NC20生物體內(nèi)的化學元素生物體內(nèi)的化學元素二、知識聯(lián)想

3、二、知識聯(lián)想概念、種類、作用概念、種類、作用確定必需礦質(zhì)元素的方法確定必需礦質(zhì)元素的方法同位素標記法同位素標記法光合作用中光合作用中O2的產(chǎn)生的產(chǎn)生光合作用中光合作用中C的轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移噬菌體侵染細菌實驗噬菌體侵染細菌實驗確定標記元素的依據(jù)確定標記元素的依據(jù)概念：概念：通過物質(zhì)循環(huán)可以說明本節(jié)的一通過物質(zhì)循環(huán)可以說明本節(jié)的一個什么基本觀點？個什么基本觀點？試著舉個例子。試著舉個例子。溶液培養(yǎng)法溶液培養(yǎng)法1、礦質(zhì)元素：、礦質(zhì)元素：2、必需元素：、必需元素：3、示蹤元素：、示蹤元素：4、物質(zhì)循環(huán)、物質(zhì)循環(huán)三、重點闡釋三、重點闡釋n1、生物體內(nèi)的大量元素與微量元素、基本、生物體內(nèi)的大量元素與微量元素、基

4、本元素與主要元素、植物體必需的大量礦質(zhì)元元素與主要元素、植物體必需的大量礦質(zhì)元素與微量礦質(zhì)元素素與微量礦質(zhì)元素n2、組成生物體的化學元素的作用、組成生物體的化學元素的作用: 例題例題四、能力提高訓練四、能力提高訓練n1、圖表的分析：、圖表的分析：例題例題 n2、實驗設(shè)計：、實驗設(shè)計：例題例題 目的、原理、方法、目的、原理、方法、設(shè)計的基本原則、確定好觀察指標、設(shè)計的基本原則、確定好觀察指標、設(shè)計合理的步驟、觀察記錄、結(jié)論。設(shè)計合理的步驟、觀察記錄、結(jié)論。注意分析的方法、注意分析的方法、語言表達能力的訓練語言表達能力的訓練組成生物體的常見化學元素的作用組成生物體的常見化學元素的作用n大量元素大量

5、元素N是組成是組成 、 、 、 、 、 等等的重要元素。的重要元素。N元素對植物體來說，具有元素對植物體來說，具有 作用，使枝葉長得繁茂。植物作用，使枝葉長得繁茂。植物體缺體缺N，各種代謝受影響，表現(xiàn)出的病，各種代謝受影響，表現(xiàn)出的病癥：癥： 。蛋白質(zhì)（包括酶和某些激素）蛋白質(zhì)（包括酶和某些激素） 磷脂磷脂 ATP NADP+ 核核酸酸 葉綠素葉綠素 促進細胞分裂和生長促進細胞分裂和生長 植株矮小、葉片發(fā)黃、植株矮小、葉片發(fā)黃、嚴重時葉脈呈淡棕色嚴重時葉脈呈淡棕色 組成生物體的常見化學元素的作用組成生物體的常見化學元素的作用n大量元素大量元素P是組成是組成 、 、 、 、 等的重要元素，與植物

6、的等的重要元素，與植物的 作用和動、植物的作用和動、植物的 作用等生命活動作用等生命活動有關(guān)，有關(guān)，P元素能促進植物幼苗的發(fā)育和元素能促進植物幼苗的發(fā)育和 ，使果實和種子的成熟提早，植物缺，使果實和種子的成熟提早，植物缺P，表現(xiàn)出表現(xiàn)出 。ATP NADPH 磷酸肌酸磷酸肌酸 磷脂磷脂 核酸核酸 光合光合 呼吸呼吸 花的開花的開放放 植株特別矮小、葉呈暗綠色并出現(xiàn)紫色植株特別矮小、葉呈暗綠色并出現(xiàn)紫色 組成生物體的常見化學元素的作用組成生物體的常見化學元素的作用n大量元素大量元素K能促進植物體內(nèi)能促進植物體內(nèi) 的形成與運的形成與運輸，使莖稈健壯。當植物缺輸，使莖稈健壯。當植物缺K時，表現(xiàn)時，表

7、現(xiàn)出出 。n人體內(nèi)的人體內(nèi)的K+不僅在維持不僅在維持 的滲透壓上起決的滲透壓上起決定性作用，而且具有定性作用，而且具有 、 等重要作用，當血鉀含量過低時，表現(xiàn)等重要作用，當血鉀含量過低時，表現(xiàn)出出 ；并導致；并導致 等等。經(jīng)常進等等。經(jīng)常進食食 ，既可滿足機體對，既可滿足機體對K+的需要，又可的需要，又可防止防止 病的發(fā)生。病的發(fā)生。糖類糖類 莖稈軟弱、易倒伏、葉緣和葉尖呈褐色并逐漸焦枯莖稈軟弱、易倒伏、葉緣和葉尖呈褐色并逐漸焦枯 細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液 維持心肌舒張維持心肌舒張 保持心肌正常興奮性保持心肌正常興奮性 心肌自心肌自動節(jié)律異常動節(jié)律異常 心律失常心律失常 新鮮的蔬菜和水果新鮮的蔬菜和水

8、果 壞血壞血 組成生物體的常見化學元素的作用組成生物體的常見化學元素的作用n哺乳動物的血液中必須有一定量的鈣鹽，如果哺乳動物的血液中必須有一定量的鈣鹽，如果血液中鈣鹽含量太低，就會導致肌肉興奮性過血液中鈣鹽含量太低，就會導致肌肉興奮性過強而出現(xiàn)強而出現(xiàn) ，若血鈣過高，則會引起，若血鈣過高，則會引起n 等疾病。等疾病。n碳酸鈣是動物和人體的碳酸鈣是動物和人體的 、 中的重要中的重要成分，兒童缺鈣時，會造成骨質(zhì)生長障礙、骨成分，兒童缺鈣時，會造成骨質(zhì)生長障礙、骨化不全的化不全的 病，成年人缺鈣時，表出為病，成年人缺鈣時，表出為 n 病，老年人缺鈣時，會引起病，老年人缺鈣時，會引起 癥。癥。抽搐抽搐

9、 肌無力肌無力 骨骼骨骼 牙齒牙齒 佝僂佝僂 骨質(zhì)軟化骨質(zhì)軟化 骨質(zhì)疏松骨質(zhì)疏松組成生物體的常見化學元素的作用組成生物體的常見化學元素的作用nFe是是 和細胞色素的重要成份，人和細胞色素的重要成份，人體缺鐵易患體缺鐵易患 。nMg2+是植物體葉片中葉綠體的是植物體葉片中葉綠體的 （色（色素）的必需成分，植物缺鎂時，素）的必需成分，植物缺鎂時， （老（老葉或新葉）首先變黃；葉或新葉）首先變黃；n碘是合成碘是合成 激素不可缺少的原料，激素不可缺少的原料，缺碘時，人易患缺碘時，人易患 病，又叫病，又叫 。血紅蛋白血紅蛋白 貧血貧血 葉綠素葉綠素 老葉老葉甲狀腺甲狀腺 大脖子大脖子 地方性甲狀腺腫地方

10、性甲狀腺腫1、地殼和生物細胞的元素組成、地殼和生物細胞的元素組成(質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)%)元素元素生物細胞中生物細胞中地殼里地殼里O6548.60C180.087H100.76N30.03Ca1.553.45P1.00.75K0.352.47S0.250.53Na0.152.74Mg0.052.00Fe0.704.75Si0.1726.30其他其他微量微量1.20圖表分析從表中可得從表中可得到什么結(jié)論？到什么結(jié)論？統(tǒng)一性、差統(tǒng)一性、差異性異性n3、實驗證明，礦質(zhì)元素會直接或間接地影響、實驗證明，礦質(zhì)元素會直接或間接地影響光合作用。下圖是水稻葉片光合作用。下圖是水稻葉片N、P含量與光合含量與光合作用

11、速率的關(guān)系，請據(jù)圖回答：作用速率的關(guān)系，請據(jù)圖回答：n（）分析上圖，水稻葉片的氮、磷含量與光（）分析上圖，水稻葉片的氮、磷含量與光合作用速率之間有何關(guān)系？合作用速率之間有何關(guān)系？n（）請根據(jù)光合作用的過程和原理分析氮、（）請根據(jù)光合作用的過程和原理分析氮、磷兩種元素是如何影響光合作用速度的？磷兩種元素是如何影響光合作用速度的？圖表分析n答案：（）在一定范圍內(nèi)，氮、磷含答案：（）在一定范圍內(nèi)，氮、磷含量越多，光合作用的速度越快。（）量越多，光合作用的速度越快。（）缺磷會影響缺磷會影響ATP的合成（影響光合作的合成（影響光合作用的能量傳遞），從而影響光合作用速用的能量傳遞），從而影響光合作用速度。

12、度。缺氮影響酶的合成，酶的缺乏會缺氮影響酶的合成，酶的缺乏會影響光合作用的速度。同時適量的氮可影響光合作用的速度。同時適量的氮可使植物枝繁葉茂，光合作用進行得旺盛。使植物枝繁葉茂，光合作用進行得旺盛。實驗設(shè)計n21(2002全國理綜全國理綜)（15分）為驗證分）為驗證“鎂是植物生活的必需元素鎂是植物生活的必需元素”，三位同，三位同學進行了實驗設(shè)計，下列是實驗的基本思路。請分別指出三個實驗思路能否學進行了實驗設(shè)計，下列是實驗的基本思路。請分別指出三個實驗思路能否達到實驗?zāi)康?，為什么？再寫出你的設(shè)計思路。達到實驗?zāi)康?，為什么？再寫出你的設(shè)計思路。n（1）實驗一：取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗

13、要求的容器進行培養(yǎng)。）實驗一：取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器進行培養(yǎng)。對照組容器內(nèi)只盛有蒸餾水，實驗組盛有用蒸餾水配制的鎂鹽溶液。兩組置對照組容器內(nèi)只盛有蒸餾水，實驗組盛有用蒸餾水配制的鎂鹽溶液。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。況。 答：答：n（2）實驗二：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中）實驗二：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求），對照組澆以蒸餾水，實驗組澆（砂性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求

14、），對照組澆以蒸餾水，實驗組澆以蒸餾水配制的鎂鹽溶液，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組以蒸餾水配制的鎂鹽溶液，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。植物的生長發(fā)育情況。 答：答：n（3）實驗三：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中）實驗三：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求），對照組澆以含有植物必需的各（砂性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求），對照組澆以含有植物必需的各種元素的完全營養(yǎng)液，實驗組澆以不含鎂離子的完全營養(yǎng)液，兩組置于相同種元素的完全營養(yǎng)液，實驗組澆以不含鎂離子的完全營養(yǎng)液，兩組置

15、于相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。 答：答：n（4）下面由你進行實驗設(shè)計，請寫出你的設(shè)計思路。）下面由你進行實驗設(shè)計，請寫出你的設(shè)計思路。n答：答：n21（15分）分）n（1）不能。）不能。n因為蒸餾水和鎂鹽溶液均缺乏植物必需的礦質(zhì)元素因為蒸餾水和鎂鹽溶液均缺乏植物必需的礦質(zhì)元素而使兩組植物生長均不正常。而使兩組植物生長均不正常。n（2）不能。）不能。n因為兩組容器內(nèi)的砂性土壤中都可能含有鎂離子。因為兩組容器內(nèi)的砂性土壤中都可能含有鎂離子。n（3）不能。）不能。n因為兩組容器內(nèi)的砂性土壤中都可能含有鎂離子。因為兩組容器內(nèi)的

16、砂性土壤中都可能含有鎂離子。n（4）取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求）取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器，對照組盛有含植物必需的各種礦質(zhì)元素的的容器，對照組盛有含植物必需的各種礦質(zhì)元素的完全營養(yǎng)液，實驗組盛有不含鎂離子的完全營養(yǎng)液，完全營養(yǎng)液，實驗組盛有不含鎂離子的完全營養(yǎng)液，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對溶液通氣。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對溶液通氣。觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。n(2000年全國年全國)25、(10分分)血液中的鈣離子在血液凝固過程中起血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用，缺乏則血重要作用，缺乏則血 液不

17、能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的液不能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應(yīng)形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請根據(jù)提供的鈣離子發(fā)生反應(yīng)形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請根據(jù)提供的實驗材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實驗步驟和實驗結(jié)實驗材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實驗步驟和實驗結(jié)果，驗證鈣離子在血液凝固中的作用并回答問題。果，驗證鈣離子在血液凝固中的作用并回答問題。n 一、實驗材料和用具一、實驗材料和用具n (1)家兔家兔 (2)生理鹽水生理鹽水 (3)酒精棉酒精棉 (4)適宜濃度的草酸鉀溶適宜濃度的草酸鉀溶液液 (5)適宜濃度的氯化鈣溶液適宜濃度的氯化鈣溶液 (6)試管、注射器試管、注射器(

18、針管、針頭針管、針頭)n 二、實驗步驟和實驗結(jié)果：二、實驗步驟和實驗結(jié)果：n 第一步；在第一步；在A、B試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水鹽水(見右圖見右圖)；n 第二步：第二步： n 問題：設(shè)置問題：設(shè)置B管的目的是管的目的是-。實驗設(shè)計n答案答案 ：n第二步第二步:用酒精棉消毒，用注射器取家兔用酒精棉消毒，用注射器取家兔血。血。n第三步：立即將等量的新鮮血分別加入第三步：立即將等量的新鮮血分別加入到到A、B兩試管中，經(jīng)一段時間后，兩試管中，經(jīng)一段時間后，n結(jié)果：結(jié)果：A管：不凝固；管：不凝固；B管，凝固。管，凝固。n第四步：將等量的氯化鈣溶液分別加

19、入第四步：將等量的氯化鈣溶液分別加入到到A、B兩試管中。兩試管中。n結(jié)果：結(jié)果：A管：凝固；管：凝固；B管，仍凝固。管，仍凝固。n問題：作為問題：作為A管的對照。管的對照。鞏固練習n1、氮是植物體內(nèi)的重要元素之一，下列、氮是植物體內(nèi)的重要元素之一，下列物質(zhì)不含氮元素的是物質(zhì)不含氮元素的是nA.酶酶 B.纖維素纖維素 C.RNA D.ATPn 2、生物體進行生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)是指、生物體進行生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)是指nA.各種化學元素各種化學元素 nB.大量元素和微量元素大量元素和微量元素nC.各種化合物各種化合物 nD.組成生物體的各種元素和化合物組成生物體的各種元素和化合物n3、幾十年前，新西蘭

20、有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有、幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發(fā)黃枯萎，即使施用了大量氮、磷、鉀肥也無濟于事。的甚至發(fā)黃枯萎，即使施用了大量氮、磷、鉀肥也無濟于事。后來人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛。原來，后來人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長得十分茂盛。原來，這一小片這一小片“綠洲綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工上下班總是抄近的附近有一座鉬礦，礦工上下班總是抄近路走，他們的鞋子上粘有鉬礦粉，正是礦工鞋子踩過的地方，路走，他們的鞋子上粘有鉬礦粉，正是礦工鞋子踩過的地方，牧草長得綠油油的。經(jīng)過科學家的化驗和分析，一公頃牧草牧草長得綠油油的。經(jīng)過科學家的化驗和分析，

21、一公頃牧草只需只需1的克鉬就足夠了。下列關(guān)于這一現(xiàn)象的解釋，不正確的克鉬就足夠了。下列關(guān)于這一現(xiàn)象的解釋，不正確的是的是nA.鉬是植物生長發(fā)育所必需的一種化學元素鉬是植物生長發(fā)育所必需的一種化學元素nB.鉬是植物生長發(fā)育所必需的一種微量元素鉬是植物生長發(fā)育所必需的一種微量元素nC.鉬是一種高效肥料，只要有了鉬，植物就能正常生長發(fā)育鉬是一種高效肥料，只要有了鉬，植物就能正常生長發(fā)育nD.植物雖然對鉬的需要量很少，但鉬的作用不可用其他化學植物雖然對鉬的需要量很少，但鉬的作用不可用其他化學元素代替元素代替鞏固練習n4、夏季，人在高溫作業(yè)或劇烈活動后，要、夏季，人在高溫作業(yè)或劇烈活動后，要喝淡鹽水；在

22、患急性腸胃炎時，要及時注喝淡鹽水；在患急性腸胃炎時，要及時注射生理鹽水；不慎受外傷后，用射生理鹽水；不慎受外傷后，用09的的鹽水清洗傷口。這樣做的主要目的依為鹽水清洗傷口。這樣做的主要目的依為n 降溫降溫 維持水代謝的平衡維持水代謝的平衡 維持無機維持無機鹽代謝的平衡鹽代謝的平衡 消毒消毒 是細胞的等滲溶是細胞的等滲溶液并有清潔作用液并有清潔作用n A. B n C D.鞏固練習5、生物界在基本組成上的高度一致性表現(xiàn)在、生物界在基本組成上的高度一致性表現(xiàn)在n組成生物體的化學元素基本一致組成生物體的化學元素基本一致 各種各種生物體的核酸都相同生物體的核酸都相同 構(gòu)成核酸的堿基都構(gòu)成核酸的堿基都相

23、同相同 各種生物的蛋白質(zhì)都相同各種生物的蛋白質(zhì)都相同 構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都相同構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都相同 n A. B. n C D. 鞏固練習n6、鈣是骨骼和牙齒的主要成分。調(diào)控人體正常肌肉收縮、鈣是骨骼和牙齒的主要成分。調(diào)控人體正常肌肉收縮和心肌收縮，同時起細胞信使作用，如圖所示。例如，和心肌收縮，同時起細胞信使作用，如圖所示。例如，血液中血液中Ca2+過多，會造成神經(jīng)傳導和肌肉反應(yīng)的減弱，過多，會造成神經(jīng)傳導和肌肉反應(yīng)的減弱，使人對任何刺激都無反應(yīng)，但血液中使人對任何刺激都無反應(yīng)，但血液中Ca2+太少，又會造太少，又會造成神經(jīng)和肌肉的超應(yīng)激性，在這種極度興奮的情況下，成神經(jīng)和肌肉的超應(yīng)激性

24、，在這種極度興奮的情況下，微小的刺激，比如一個響聲、咳嗽，就可能使人陷入痙微小的刺激，比如一個響聲、咳嗽，就可能使人陷入痙攣性抽搐。攣性抽搐。n牙齒表面由一層硬的、組成為牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5（PO4）3OH的物質(zhì)保的物質(zhì)保護著，它在唾液中護著，它在唾液中 存在下列平衡：存在下列平衡：n(1)進食后，細胞和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙進食后，細胞和酶作用于食物，產(chǎn)生有機酸，這時牙齒會受到腐蝕，其原因是：齒會受到腐蝕，其原因是：n(2)人患齲齒損傷到人患齲齒損傷到_時，病菌容易侵入而發(fā)炎，時，病菌容易侵入而發(fā)炎，使人感到劇烈的疼痛。使人感到劇烈的疼痛。鞏固練習H+OH=H2O 使平衡向脫礦化方向移動使平衡向脫礦化方向移動牙髓牙髓n(3)已知已知Ca5（PO4）3F(固固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅固。當牙膏中配有氟化物添加劑后能防齲齒的原質(zhì)地更堅固。當牙膏中配有氟化物添加劑后能防齲齒的原因是因是(用離子方程式表示用離子方