組成生物體的化學(xué)元素

組成生物體的化學(xué)元素學(xué)】生物礎(chǔ)各物。素最基本元素基本元素主要元素大元素微量元素

種類CC、H、、NC、H、、N、P、SC、H、O、N、P、S、K、C、MgFe、Mn、B、Zn、Cu、Mo

說明動植物體中C都是(相對)最豐富的元素，且是構(gòu)成有機物的重要元素，地球上的生命是在C元素的基礎(chǔ)上建立起來的這四種元素在組成生物體的元素中含量最多的7%占生物總重萬分一以上必需素素質(zhì) 素 N、P、S、K、a、g素 素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl

除C、H、O元素(素)C、H、O、N、P、S、K、、素 Mg、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl

種未素定的用界性考】1．同物化元素體同，各元素含卻差很，由些學(xué)元所成的各種化合物的結(jié)構(gòu)、數(shù)量可能存在差異，因而表現(xiàn)出的形態(tài)特征和生理活動存在明顯的差別。2．量元在物體含雖然少但卻生活動必的，旦乏某種學(xué)元的會。3．十年，西蘭一牧場大牧草勢弱，的至發(fā)枯，即施了大量氮、磷、鉀肥也無濟于事。后來人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內(nèi)的一小片牧草長勢茂盛。原來，這一小片“綠洲”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牧草長得綠油油的。經(jīng)過科學(xué)家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。根據(jù)？生。法】1礎(chǔ)生命區(qū)別于非生命的基本特征之一是生物體都具有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。包括兩個。少2有4，生。組成生物體的化學(xué)元素雖然在生物體內(nèi)都有一定的生理作用，但是單一的某種元素不可能表現(xiàn)出相應(yīng)的生理功能，這些元素只有在生活的機體中，在生物體特定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，有機地結(jié)合成各種化合物，這些化合物與其他的物質(zhì)相互作用才能體現(xiàn)出相應(yīng)的生理機能。如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類等化合物有機地結(jié)合在一起才能體現(xiàn)出生物體的生命活動。些命礎(chǔ)。2念理解這兩個概念的第一個關(guān)鍵點是“必需元素”，大量元素和微量元素都指的是必需元常。理解這兩個概念的第二個關(guān)鍵點是含量。大量元素是指占生物體總重量的萬分之一以上的；素卻。3用這些化學(xué)元素的主要作用可總結(jié)為三個方面：構(gòu)原（構(gòu)成原生質(zhì)）、組化（組成各種化合影生活。4．辯證地理解生物界和非生物界的統(tǒng)一性有。生物界和非生物界都是由化學(xué)元素組成的，組成生物體的化學(xué)元素在無機自然界中都可以找到，沒有一種元素是生物界所特有的；生命起源于非生物界；組成生物體的基本元素可以在生物界與非生物界之間反復(fù)循環(huán)運動。這些都說明生物界和非生物界具有統(tǒng)一性的一面。但是生物和非生物又存在著本質(zhì)的區(qū)別，組成生物體的化學(xué)元素，在生物體和無機自然界中的含量相差很大；無機自然界中的各種化學(xué)元素不能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象，只有在生物的機體中有機地結(jié)合在一起，才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象，因此生物界和非生物界又存在著差異性的一面。題】［例］科學(xué)家在利用無土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時，培養(yǎng)液中添加了多種必需元素。方：子 K+ a+培養(yǎng)液濃度1 1

g2+ Ca2+05 1

O-32

HPO-231

O-4025

n2+1(m·mol/L)根子是A．Ca2+B．O-．n+．HO-4 23解析：考查生物體內(nèi)的大量元素和微量元素。根據(jù)組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)的含不，成元和量素量素括C、H、O、、P、S、、C、Mg等微量元括F、、u、、o等的Ca、、P等元素，這些從培供a、、P的為a、O-、HO，因此花卉對這些離子的吸收量較大。而4 23的吸收量最少。答案：C

n對n２＋錯因：正確解答本題的關(guān)鍵是掌握常見的大量元素和微量元素種類，只有準確地找出表中能。例2］黑龍江某地植小，營器生非良好但實非低(原因為花粉發(fā)育良。查是由于壤中缺某種元素致。試析土壤中___元素；根據(jù)該元素在植體內(nèi)的含量劃分，屬_______素以上件要反了組生物的化素理__________。解析：考查組成生物體的化學(xué)元素的重要作用。由于小麥的營養(yǎng)生長良好，說明植物生長所需要的基本元素正常；結(jié)實率低，說明生殖生長受到影響，而題干明確告訴花粉發(fā)育不良因此最能缺少B。B元屬微元，能進粉的發(fā)花粉的長，在缺少B時，花藥和花絲萎縮，花粉發(fā)育不良，故結(jié)實率降低。經(jīng)過以上分析可以看出，B案用錯因：找不準題干中的題眼“花粉發(fā)育不良”，或者不知道微量元素硼在生物體內(nèi)的作用題要。［例3］在探索生命奧秘的過程中，生物學(xué)家和化學(xué)家都做出了杰出的貢獻?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)人體有C、HO、、、SK、、ga等0種，它周期表前20號如Fe、u、M、、、e等也四。（1）量9%的6種元素_____，_____。（2）當乏ZnSe等微量素時會起體疫下，而致病和亡增事體能___________。（3）上述元素中，人體蛋白質(zhì)是由________________等元素組成，人體從植物體中獲得的NP與_____組。解析：本題是涉及化學(xué)元素、化合物以及蛋白質(zhì)、核酸等多點內(nèi)容的綜合題目，考查學(xué)生對基識識、和行遷移的能。（1小案確C、H、O、、P、S占原生質(zhì)總量的9%，C是最基本的元素。第2小題則是從生命現(xiàn)象的分析中得出“夠影生物生命動的結(jié)。第（3）蛋的組是C、O、N，而含NP等化學(xué)元素的化。答案（）C、、O、NP、SC（影響生物體生命動（3）CH、ON核酸錯因：本題屬于“高問低答”類型題目，總題干好像生化綜合，實際運用的是生物體的化學(xué)元素的基本知識。對該部分的基礎(chǔ)知識記憶不牢或?qū)︻}干中的材料理解不透，是本題錯的要因。［例的的：巖石圈氧硅 鋁 鐵 鈣 鈉 鉀 鎂 鈦 氫 碳 所有的成分%

78 9455 5 25氫氧 碳 氮 鈣 磷 氯

2 0602019鋅 硫 鈉 鎂

其他成分＜1所有人體的成%

325951401020030.6005003001

其他成＜1（1）組人體化元在元周表上有它遍存于生界，物內(nèi)不含“”說______。（2）生從非物境獲得那元素環(huán)中這些素比相差遠如巖圈中，、碳、氮在一起占總子數(shù)不到1%，在物中原數(shù)的74%左右。個實明_________。（3）人體中鈣在骨牙齒中以________式存，年缺時患_______癥。鈣在血液中主要以_______。（4）從？解析：組成生物體的化學(xué)元素在無機自然界中都能找到，但含量比例相差很大，這說明生物界與非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性。組成生物體的化學(xué)元素分為大量元素和微量元素，它們在體內(nèi)都有一定的作用。鈣是人體中的大量元素之一，人體中的鈣在骨和牙齒中以碳酸鈣的形式存在，成年人缺乏時會患骨質(zhì)疏松癥，在血液中以離子的形式存在，一旦缺乏會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，人體中也含一定量的鐵，它是血紅蛋白的組成部分，但是含量很少。答案：生與生具一（2）物與生界具差性（3酸鈣骨質(zhì)疏松離子搐（4）人含。為是成蛋的分但在體的量很少，屬半微量元素。錯因：本題的常見錯誤表現(xiàn)在（3）、（4）小題，主要原因是對鈣和鐵的含量、存在形式作不確。礎(chǔ)】一選擇題1．以下對組成生物體的化學(xué)元素的敘述是A．組成生物有0種學(xué)元素是大體相同的C．在不同的大D的：D2下A．CN、、B．、Ca、MgC．、、、Cu．ZnCuB、o解析：占生物體總屬，、BCD四項有D項全部屬于微量元素。答案：D3．大約占原量97素是A．CH、、、PSB、H、、、PKC．CP、、、u、D．N、、、Kag：A4明A．生性B．生物體由無機物構(gòu)成C．生物界與同物界同：A5是A素B的C．原于3%D素解析：考查學(xué)生對微量元素的理解。微量元素是指生物生活所必需，但是需要量卻很少的一些元素。每種微量元素的含量肯定少于生物體總重量的萬分之一，它們的含量雖少，但對于體生活可少。由于原質(zhì)素，C、H、、N、、S種素占原生質(zhì)總的97%于3%，因此微量元素的總和小于3%。綜上所述，A、、C三項都正的有D是誤，為有元在物內(nèi)的量然一必D6良A．B．．．K解析：考查化學(xué)元素在生物體內(nèi)的作用。組成生物體的化學(xué)元素能夠影響生物體的生命活微素B少B花育。：A7有A．F、、、B．、unaC．Zn、、BD．Mn、C、Mo：C8．C、H、N3種元素在成體化成分，量數(shù)占73%左右，這種在到1明A．生性B．生物界和非生物界具有差異性C．這素D．生物界和非生物界的組成元素完全不同：B9象A．N．C．．Zn答案C0是A．水B質(zhì)C酸D．原生質(zhì)解析：考查原生質(zhì)的概念，原生質(zhì)是細胞內(nèi)的生命物質(zhì)，分化為細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核，它是由細胞內(nèi)的各種化合物共同組成，只有各種化合物有機地結(jié)合在一起，才能體現(xiàn)。：D1．生物大分子在生物體的生命活動中具有重要的作用。碳原子本身的化學(xué)性質(zhì)，使它能夠通過化學(xué)鍵連結(jié)成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子?？梢哉f，地球上的生命是在碳元的明A．C元素能組成所有物．C元素素C．C元素是各素DC元素比其他要解析：生物體是由化學(xué)元素組成的，在組成生物體的化學(xué)元素中，C是一種主要元素，它能夠通過化學(xué)鍵連結(jié)成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子，如蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂肪，這些化合物是生物體生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。如果沒有碳元素，肯定不會形成這些生物大子，就不會現(xiàn)出種生活動。此C元素是成物的最本素根據(jù)題出法出C此C誤；C不合含C素因此A；C除其他元素的重要性，故D項也錯案B2蛋是A．N．．．S：D3．組成仙人掌和鯨的基本元素是A．CH、、．、H、NCC、、、S．C、O、K：B4進是A．硼B(yǎng)銅C錳．鋅答案A非題15．據(jù)測定蘋果中Zn的含量為0.19克/100克，但蘋果這個實說_______________________解析：考查用。Zn在蘋為0.19克/0明n在內(nèi)于缺n明n對于正生命活動是不可缺少的，不僅Zn如此，其余的微量元素也如此。在，缺的16．科學(xué)家到每100克中的數(shù))此表：________________________。解析：從表中可，雞和的體內(nèi)都有Cu、Fn、P、Se等元素。此說組成物體的化學(xué)元素大體相同。從表中還可以看出：雞和鴨體內(nèi)的每種元素的含量都不相同，并且差別很大。由此各。答案：組成生物體的化學(xué)元素雖然大體相同，但在不同的生物體內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量卻別很大17方C(O)３２10g

MSO４0.5g

KHPO２４0.5g

Cl FeCl３ H２Ｏ1.2g .5g100mL是___量元素______。答案：H、、、PS、、CaMgFel18．據(jù)據(jù)下面玉米植株和成人體內(nèi)含量較多的化學(xué)元素的種類，以及各種元素的含量表，回關(guān)。素 米 人O 4.43 1.62C 4.57 5.99H 67 76N 16 93K 02 19Ca 03 47P 00 31Mg 08 06S 07 08（1）是________。（2）_____。（3）_______。A．CH、、、C、PH、OK、、、gC．CP、、、HD、P、、C、、n解析（表中出玉米人內(nèi)量元的量從表數(shù)不難出米人體中含量最多的四種元素是、H、、。（2）從中可看，米和體化學(xué)素種基本同但種化元的含差別較大，如氧在玉米體內(nèi)占44.43%占14.6%學(xué)。（3）家兔屬哺乳動物，其元素組成及含量與人體大體相似，其含量較多的元素是C、H、O、NCaP但a是無機鹽的由C、O、NPS六種元素組成的，這六種元素是組成原生質(zhì)的主要元素。解答此題需要注意“含量”和“主要”的區(qū)別。答案：（C、HO、（）（）C9．人類有一種大脖子病，是由于地方性缺碘造成的，而碘在人體內(nèi)的含量是極少的。由么？_______？_____。答案：微量元素在生物體內(nèi)的含量雖然很少，但卻是生物生活所必需的影響生物體的生命活動2家：（1）取甲、在AB兩種培養(yǎng)液中培A培養(yǎng)B培液只缺少欲驗方與A培養(yǎng)液、長。（2）在B培養(yǎng)液中添加該元素，并進一步觀察乙植株的生長情況。結(jié)果分析：如果乙植株生長不正常，表現(xiàn)出一種專一的病癥，補充該元素后，該癥狀消失，則說明該元素為__________；否則就是____________。解析：植物生活所必需的元素在植物體內(nèi)都具有非常重要的作用。一旦缺乏，就會表現(xiàn)出相應(yīng)的病癥，補充該元素后，缺乏癥就會消失，這樣的元素屬于必需元素，否則就是非必素必非素應(yīng)創(chuàng)新：1．面是物技小設(shè)的一植（玉）全素缺時的培驗方。仔細答：表素作用1.制造蛋白質(zhì)的原料氮 2分3他

缺時癥狀1色2小3．不能正常開花結(jié)果，代謝失生良磷 1．為核酸的成分2．為酶的成分1．色謝需素3分鉀 1．激發(fā)酶的活動，維持正常的代謝活動2多分

2，良1綠2長細3低（是_____________________。（2：A組實驗在實踐過程中起_____作。養(yǎng)段間觀發(fā)現(xiàn)B、CD組將出現(xiàn)一定的缺乏癥，其中B組植株癥_________________。（3）在上述全素培養(yǎng)液中，構(gòu)成植物體的大量元素有_______________，其中屬于礦質(zhì)素是______。（4）如果使驗更密，可再設(shè)二對照請用明文字明設(shè)二對照的方。解析：本題為一道實驗設(shè)計與分析題。從第一列表中可以看出表中所列的培養(yǎng)液分別是全素培養(yǎng)培甲中、、SKCa、M、Fe都含有，屬全素培養(yǎng)液，乙中缺N，丙中缺P，丁中缺K，用這四種培養(yǎng)液培養(yǎng)相同的植物時，甲液中的植物生長正常，乙、丙、丁中的植物會表現(xiàn)出相應(yīng)的缺乏癥。綜上分析，該實驗是為了驗證N、P、K是否是植物必需元素的實驗，甲在實驗中起對照作用，這種對照屬于分組對照。為了更充分地說明問題，可設(shè)置后對照，在B、CD三組中分別添加應(yīng)的、P、K察減驗。答案：（證N、PK是植物所需的元素對照葉黃色，株矮小不能正常開花結(jié)果（3）H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、P、S、K、Ca、Mg（4）在缺素培養(yǎng)液中加入相應(yīng)的元素，觀察植株的缺乏癥是否得到改善和消除2．試根據(jù)你已學(xué)過含、H、O三種元寫和。實原理________________________實過程________________________解析：本題為一道實驗設(shè)計題，只告訴實驗?zāi)康?，讓學(xué)生分析實驗原理并設(shè)計實驗過程，屬于開放性的能力考查題。學(xué)生在分析本題時，要緊緊抓住這一點：任何一種化學(xué)元素在生物體內(nèi)都構(gòu)成化合物。只要檢測到生物體能夠獨立產(chǎn)生含有該元素的化合物或單質(zhì)，即證。答案：實驗原理：C、H、O三種元素可組成的無機物有HO、CO等，因此，在實驗過程中2 2只要能到O、HO即。2 2實驗過程：將生物體在隔絕空氣的條件下加熱，可發(fā)現(xiàn)有含碳化合物形成，即生物體中含可察，含有、O惟）課】1素組成原生質(zhì)的各種化學(xué)元素不是游離存在的，而是構(gòu)成各種有機物、水和其他無機化合部下：（1）磷在細胞原生質(zhì)里，磷一般以磷酸根的形態(tài)存在，除了作為核苷酸、核酸、磷脂、磷蛋白等的組成成分外，在氧化磷酸化等許多代謝過程中都有磷參與。特別是三磷酸腺苷(ATP，它是細胞內(nèi)最主要的能量流通物質(zhì)。細胞中磷的供應(yīng)不足，ATP、ADP合成衰退，會引起生物整個代謝過程的衰退。在高等動物中，磷是骨和齒的重要成分，占總含量%的磷存在于骨組織中。（2）硫硫是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的組成成分，因此也是蛋白質(zhì)的組成成分。生物體內(nèi)的硫大部分存在于各種素B１酶A軟組在要。（3）鈣在細胞原生質(zhì)中一般以磷酸鈣和碳酸鈣的形態(tài)存在，對保持原生質(zhì)膠體的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)膜的通透性是不可缺少的。動物血液和組織液中的鈣離子，對血的凝固和肌肉的收縮有調(diào)節(jié)作用。在脊椎動物中，占總含量99%的鈣是骨和齒的組成成分。（4）鉀鉀在動物中多分布在細胞質(zhì)里，在體液中含量較少。它對神經(jīng)的興奮傳導(dǎo)和肌肉收縮有重要作用。在植物中，鉀以離子狀態(tài)存在，與細胞的滲透壓和膜電