1.1 細(xì)胞中的元素和無(wú)機(jī)化合物課件 高一上學(xué)期生物蘇教版（2019）必修第一冊(cè)

第一章細(xì)胞的分子組成

細(xì)胞中的元素和無(wú)機(jī)化合物第一節(jié)大千世界，物類繁多。這些宏觀物質(zhì)究竟是由什么構(gòu)成的呢？現(xiàn)代科學(xué)告訴我們：很多宏觀物質(zhì)是由分子、原子等微觀粒子構(gòu)成的。細(xì)胞中的元素和無(wú)機(jī)化合物元素化合物細(xì)胞細(xì)胞中的無(wú)機(jī)化合物細(xì)胞中的有機(jī)化合物元素生物細(xì)胞中%地殼里%O6548.60C180.087H100.76N30.03Ca1.553.45P1.00.75K0.352.47S0.250.53Na0.152.74Mg0.052.00Fe0.704.75Si0.1726.30其他微量1.201.從元素的種類分析，生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。2.從元素的數(shù)量分析，生物界與非生物界具有差異性。材料1：生物與非生物中的元素對(duì)比元素種類玉米%人%氧44.4314.62碳43.5755.99氫6.247.64氮1.469.33鉀0.921.09鈣0.234.67磷0.203.11鎂0.180.16硫0.170.782.同種元素在不同生物體內(nèi)含量相差很大1.不同生物體內(nèi)所含元素種類基本相同材料2：生物體之間的元素對(duì)比（1）元素種類具有統(tǒng)一性（生物與非生物、不同生物之間）（2）元素含量具有多樣性（差異性）（生物與非生物、不同生物之間）元素的統(tǒng)一性和多樣性大量元素：C

H

O

N

P

S

KCa

MgNaCl微量元素：FeMnB

Zn

Mo

CuCoSe最基本元素基本元素主要元素鐵

猛

碰新

木

桶

姑息C是構(gòu)成生物大分子的基本骨架一、構(gòu)成細(xì)胞的元素（一）種類鐵錳硼鋅鉬

銅鈷硒問(wèn)題：微量元素是不是可有可無(wú)？組別年度觀察人數(shù)發(fā)病人數(shù)實(shí)驗(yàn)組（補(bǔ)硒）1974451010197567677對(duì)照組（不補(bǔ)硒）19743985541975544552材料3：一項(xiàng)“硒與克山病發(fā)病相關(guān)性”研究的記錄（1）這是個(gè)

實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)中變量是

。（2）此實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

，從實(shí)驗(yàn)中可看出缺乏硒可能導(dǎo)致疾病。對(duì)照體內(nèi)硒的含量克山病與缺硒有明顯關(guān)系克山病克山?。↘eshandisease）是一種以心肌細(xì)胞變性、壞死為主要病理特征的地方病，亦稱地方性心肌?。╡ndemiccardiomyopathy）。

1935年在我國(guó)黑龍江省克山縣山區(qū)發(fā)現(xiàn)大批急性病例，主要表現(xiàn)為心臟擴(kuò)大、心力衰竭、心律失常，因病因未明，故稱為“克山病”?，F(xiàn)已證明克山病是一種與環(huán)境低硒(Se)關(guān)系密切的地方性心肌疾病。地方性甲狀腺腫大（大脖子?。w現(xiàn)了元素對(duì)生物體的重要意義組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比）組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比）最主要的四種元素__________，干重時(shí)含量最高的元素_______，最基本元素是__________。CHONCC鮮重時(shí)：O>C>H>N干重時(shí)：C>O>N>HH2O類別化合物相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物水無(wú)機(jī)鹽85.0~90.01.0~1.5蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類和核酸7.0~10.01.0~2.01.0~1.5問(wèn)題：1.活細(xì)胞中含量最多的化合物是______。2.活細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物是________。3.占干重比例最大的是：

________。水蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)化合物細(xì)胞中的水流水白雪蒸氣（液態(tài)）（氣態(tài)）（固態(tài)）自然界中的水以三種形式存在。那么，在細(xì)胞內(nèi)水是以何種形式存在呢？水的分子式為什么是H2O？HHO....共價(jià)鍵水分子的空間結(jié)構(gòu)與電荷的不對(duì)稱分布，使得水分子具有極性，這讓幾乎所有帶電荷的或具有極性基團(tuán)的分子都能溶解在水中；同時(shí)，氫鍵使水分子間的作用力大大增強(qiáng)，水的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)也因此而增高活細(xì)胞中最多（85%~90%）（一）水1.含量：2.存在形式：自由水：結(jié)合水：在細(xì)胞內(nèi)，可以自由流動(dòng)的水與其他物質(zhì)相結(jié)合的水，不能自由流動(dòng)①鮮種子放在陽(yáng)光下暴曬，重量減輕②干種子放在試管中，酒精燈加熱，試管壁上有水珠自由水散失失去結(jié)合水自由水、結(jié)合水示意圖氫鍵自由水可以自由流動(dòng)，易蒸發(fā)散失；結(jié)合水失去流動(dòng)性，不易蒸發(fā)散失。生物大分子99[資料]一些動(dòng)物體的含水量（%）786583不同生物的含水量不同從水生到陸生遞減從低等到高等遞減同種生物，不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期含水量不同幼兒和成人體內(nèi)的含水量3.作用（1）自由水（2）結(jié)合水：是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。①是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑②運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物③作為細(xì)胞中生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)④參與細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)（2）條件惡劣（低溫、干旱、鹽漬）時(shí)細(xì)胞中結(jié)合水的含量相對(duì)增多。（1）代謝旺盛的細(xì)胞中自由水含量一般較多。結(jié)合水→自由水自由水→結(jié)合水4.自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化自由水的含量越高，細(xì)胞的代謝越旺盛。結(jié)合水的含量越高，細(xì)胞的抗逆性（抵御不良環(huán)境）越強(qiáng)。結(jié)合水可以向自由水轉(zhuǎn)化1.植物進(jìn)入冬季后自由水和結(jié)合水的含量分別怎樣變化？

進(jìn)入冬季：自由水含量降低，結(jié)合水含量升高。2.植物進(jìn)入干旱季節(jié)后的自由水和結(jié)合水的含量分別發(fā)生怎樣的變化？

進(jìn)入旱季：自由水含量降低，結(jié)合水含量升高。3.細(xì)胞內(nèi)的自由水∕結(jié)合水的值與細(xì)胞的新陳代謝的旺盛程度有何關(guān)系、與植物的抗旱性和抗寒性等抗性的強(qiáng)弱有何關(guān)系？自由水/結(jié)合水比值越大，代謝旺盛程度越大，植物抗逆性越弱比值越小，代謝旺盛程度越小，植物抗逆性越強(qiáng)思考討論：聯(lián)系生產(chǎn)與生活1.存在形式：①大部分以離子形式存在，少量的與其他化合物結(jié)合②植物燃燒后的灰燼（草木灰）含有大量的無(wú)機(jī)鹽陽(yáng)離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。2.含量：很少，僅占1％－1.5％（二）無(wú)機(jī)鹽3.功能①維持細(xì)胞滲透壓和酸堿平衡，如磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀②參與物質(zhì)組成，維持細(xì)胞正常的代謝活動(dòng)合成血紅蛋白需要Fe2+，合成甲狀腺激素需要I-，合成葉綠素需要Mg2+區(qū)別于光合色素鐵是血紅蛋白的重要組分鎂是葉綠素的重要組分結(jié)合生活常識(shí)，當(dāng)元素含量異常時(shí)，生物體會(huì)出現(xiàn)哪些癥狀？人體：①血鈣（Ca）過(guò)低：②血鈣（Ca）過(guò)高：③缺硒（Se）：④缺鐵（Fe）：⑤缺碘（I）：肌肉抽搐肌肉乏力克山病缺鐵性貧血地方性甲狀腺腫大④缺硼（B）：⑤缺鋅（Zn）：黃葉病花而不實(shí)（落花落果）小葉病綠色植物：①缺鈣（Ca）：臍腐（番茄）②缺鉀（K）：老葉尖端和邊緣失綠直至干枯壞死（番茄）③缺鎂（Mg）：元素(％)CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17動(dòng)物55.997.4614.629.333.114.670.781.

一種植物和一種哺乳動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞的某些化學(xué)元素含量（占細(xì)胞干重的百分比）如下表數(shù)據(jù)，下列有關(guān)敘述正確的是（） A.碳元素的含量說(shuō)明有機(jī)物是干物質(zhì)的主要成分B.這兩種生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類差異很大C.N、S含量說(shuō)明動(dòng)物組織含蛋白質(zhì)較多，若該動(dòng)物血鈣高則會(huì)發(fā)生肌肉抽搐D.經(jīng)測(cè)定該植物某有機(jī)物含C、H、O、N、S，此化合物可能攜帶氨基酸進(jìn)入核糖體A練一練2.小麥萌發(fā)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)自由水和結(jié)合水的比例（）A.升高B.降低C.不變D.無(wú)法判斷A3.人體某些組織的含水量近似，但形態(tài)卻不同，例如：心肌含水約79%而成堅(jiān)韌的形態(tài)，血液含水約82%，呈川流不息的液態(tài)，對(duì)這種差異的解釋是（）A.心肌內(nèi)多是結(jié)合水B.血液中全是結(jié)合水C.心肌內(nèi)多是自由水D.血液中全是自由水A4.下列有關(guān)水的敘述中，錯(cuò)誤的是（）①參與運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水②生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開(kāi)水 ③水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一④人體細(xì)胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水⑤自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強(qiáng)弱關(guān)系不大⑥不同細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例相差不大A.①④⑤B.①④⑤⑥C.⑤⑥D(zhuǎn).②③④⑤⑥C5.在正常人的一生中，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值P隨年齡變化的曲線是()

D6.下列關(guān)于無(wú)機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是()A.缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成B.Mg2+是葉綠素的成分之一，缺Mg2