细胞中的原子和分子重组.pptx

一、组成细胞的化学元素 （一）、细胞中元素的种类（一）、细胞中元素的种类 1 1、按与生命的关系，可分为、按与生命的关系，可分为必需元素必需元素和和非必需元素非必需元素，缺乏缺乏必需元素必需元素可能导致疾病。可能导致疾病。2 2、按含量来分，必需元素分为、按含量来分，必需元素分为大量元素大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等微量元素微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等第1页/共41页几十年前,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 N、P P、K 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150150克钼就足够了。通过分析通过分析,你能得出什么结论呢你能得出什么结论呢?第2页/共41页人体中化学元素的含量人体中化学元素的含量常量元素常量元素氧氧碳碳氢氢氮氮钙钙磷磷钾钾硫硫钠钠氯氯镁质量分数质量分数%65181032.01.00.350.250.150.150.05微量元素微量元素铜、锌、硒、钼、氟、碘、钴、锰、铁等铜、锌、硒、钼、氟、碘、钴、锰、铁等质量分数质量分数%微微 量量第3页/共41页 组成人体细胞的主要元素组成人体细胞的主要元素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（占细胞（占细胞鲜鲜鲜鲜重的百分比）重的百分比）重的百分比）重的百分比）组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）根据你现有的知识，来推测一下，组成人体细胞的主要元素有哪些？第4页/共41页主要元素：C、H、O、N、P、Ca（S）（占全部元素的约98）基本元素：C、H、O、N 最基本元素：C（以C元素形成的碳链是生物体内许多重要化合物的基本骨架）第5页/共41页碳链碳链第6页/共41页碳链碳链第7页/共41页元素玉米人O44.4314.62C43.7555.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78玉米与人体内的化学元素组成：思考：运用自己认为的科学方法解读表格数据，能得出哪些结论？第8页/共41页 （二）、组成细胞元素的特点（二）、组成细胞元素的特点 不同生物体内化学元素的种类基本相同,但含量存在差异。第9页/共41页讨论讨论:比较组成地壳和组成细胞的部分元素比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？的含量，你能提出什么问题？元素元素地壳地壳细胞细胞O48.665.0Si26.3极少极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0 组成地壳和组成细胞的部分元素含量()表第10页/共41页说明：说明：生命和非生命的无机环境既有统生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性一性又有差异性,生命起源于非生命物质。生命起源于非生命物质。统一性：组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到。差异性：细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大。（三）生物界与非生物界的关系：（三）生物界与非生物界的关系：第11页/共41页二、原子和分子（了解）第12页/共41页原子原子1、原子是物质的基本单元原子 质子数中子数原子的质量数质子数中子数原子的质量数原子示意图原子核中子质子电子第13页/共41页碳原子结构图碳原子结构图 一般来说，原子最外层能参加构成化学键的电子被称为价电子。一般来说，原子最外层能参加构成化学键的电子被称为价电子。电子质子中子第14页/共41页原子之间是通过化学键相互作用的原子之间是通过化学键相互作用的 一个原子将电子给予另一个原子，二者之间靠正负离子之间的静电作用而形一个原子将电子给予另一个原子，二者之间靠正负离子之间的静电作用而形成的化学键叫离子键。成的化学键叫离子键。钠离子氯原子氯化钠第15页/共41页原子之间是通过化学键相互作用的原子之间是通过化学键相互作用的 原子之间通过共用电子对形成的相原子之间通过共用电子对形成的相互作用叫做共价键。互作用叫做共价键。氧原子氢原子氢原子水分子第16页/共41页氢键氢键氢原子呈部分正电性氧原子呈部分负电性带有部分正电性的氢原子与带有部分负电性的氧原子或氮原子通过彼此间的相互吸引而形成氢键。氢键属于一种弱键，在决定生物大分子的三维结构上起着重要作用。第17页/共41页2、分子、分子 分子是保持物质化学性质的一种微粒分子是保持物质化学性质的一种微粒，除稀有气体等以单原子状态存在以，除稀有气体等以单原子状态存在以外，分子一般是由两个或两个以上的原子构成。外，分子一般是由两个或两个以上的原子构成。化合物的化学组成通常以化学式表示化合物的化学组成通常以化学式表示。水的化学式是H2O，表示每个水分子由两个氢原子核一个氧原子构成。水分子第18页/共41页元素原子分子组成细胞的化合物无机化合物水无机盐有机化合物糖类脂质蛋白质核酸第19页/共41页构成生物体各种化合物的含量构成生物体各种化合物的含量 在活细胞中，水是在活细胞中，水是含量最多含量最多的物质，约占的物质，约占细胞总质量的细胞总质量的60609090，无机盐约占细胞总，无机盐约占细胞总量的量的1.51.5。第20页/共41页三、化合物（一）水1.含量在活细胞中,_是含量最多的物质.约占细胞鲜重的60%90%以上.2.存在形式水分子以自由水和_两种形式存在于细胞中.水水结合水结合水第21页/共41页 资料资料 一些动物体的含水量（一些动物体的含水量（%）99 83 78 65不同生物的含水量不同不同生物的含水量不同第22页/共41页同一生物在不同时期的含水量不同同一生物在不同时期的含水量不同第23页/共41页同一生物不同组织器官的含水量不同 牙齿 骨骼肌 心脏 血液 10%76%79%83%在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多第24页/共41页（1 1）、自由水）、自由水概念：是指以游离的方式存在的，可以自由 流动的水。大约占细胞内全部水分的 95%95%以上。功能：a.a.细胞内的良好溶剂；细胞内的良好溶剂；b.b.参与细胞中的代谢活动参与细胞中的代谢活动（如作为反应物或（如作为反应物或介质）介质）c.c.运输运输（如血液）（如血液）第25页/共41页（2 2）、结合水）、结合水定义：定义：在细胞中不能自由流动的水。大约占细在细胞中不能自由流动的水。大约占细胞内全部水分的胞内全部水分的4.5%4.5%。功能：功能：是组成细胞结构的重要成分。是组成细胞结构的重要成分。休眠的种子、越冬的植物、生活在干旱休眠的种子、越冬的植物、生活在干旱盐渍条件下的植物，体内结合水的含量相对盐渍条件下的植物，体内结合水的含量相对增多可以使植物的抗逆性增强，以适应不良增多可以使植物的抗逆性增强，以适应不良的环境条件。的环境条件。第26页/共41页（3）、自由水与结合水的关系第27页/共41页例例1、为什么经水泡涨的黄豆才能萌发？、为什么经水泡涨的黄豆才能萌发？例例2、为什么收获的种子要晒干后才能贮藏？、为什么收获的种子要晒干后才能贮藏？例例3、种子在晒的过程中失去的是什么形式的、种子在晒的过程中失去的是什么形式的水？炒爆米花或花生米时失去的水一样吗？水？炒爆米花或花生米时失去的水一样吗？第28页/共41页3 3、水对于生物体的意义、水对于生物体的意义 一切细胞都是生活在水环境一切细胞都是生活在水环境中的。细胞中大量的水分，对于中的。细胞中大量的水分，对于维维持细胞形态持细胞形态、保证代谢的正常进行保证代谢的正常进行具有重要的作用。各种生命体的一具有重要的作用。各种生命体的一切生命活动都离不开水，切生命活动都离不开水，没有水就没有水就没有生命没有生命。第29页/共41页（二）、细胞中的无机盐1.存在形式:常以_形式存在.少数呈化合物的形式，如CaCO32.含量:约占细胞总质量的1.5%.离子第30页/共41页无机盐的功能无机盐的功能1.1.是细胞的结构成分是细胞的结构成分 有些无机盐是细胞内某些复杂化合有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分物的重要组成部分 碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分齿中的重要成分实例：镁离子是叶绿素分子必需的成分；叶绿素是绿色植物进行光合作用的色素，它能吸收光能用于光合作用。绝大多数植物叶片的颜色是绿色的，这是叶绿素显现的颜色。没有Mg2就不能合成叶绿素，植物的叶片就会发黄，影响到光合作用的正常进行。亚铁离子是血红蛋白的主要成分；血红蛋白是一种红色含铁的蛋白质，是红细胞的主要成分，功能是运输氧气和一部分二氧化碳。血红蛋白中的铁是二价铁离子，对人来说，小肠也只吸收二价铁离子，对三价铁离子是不吸收的。没有Fe2就不能合成血红蛋白，人就会患缺铁性贫血。第31页/共41页无机盐的功能无机盐的功能1.1.是细胞的结构成分是细胞的结构成分2.2.维持生物体的正常生命活动维持生物体的正常生命活动 3.3.维持生物体内的维持生物体内的酸碱酸碱平衡及平衡及渗透渗透压等压等 实例：哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+，如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。Ca2+对于血液的凝固也是非常重要的，没有Ca2+，血液就不能凝固。生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例，这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是非常重要的，是生物体进行正常生命活动的必要条件。如HCO3对于维持血液正常，pH值具有重要的作用。含Zn的酶最多，有七十多种酶的活性与Zn有关。讨论第32页/共41页讨论讨论 老年人容易发生骨折，这是因为内质发生了什么变化？这主要是由于缺少哪种无机盐引起的？骨中的成分主要分为有机物和无机物两大类，有机物主要是蛋白质，无机物主要钙盐。在成年人骨中的两大组成成分的比例大致是：有机物占1/3，无机物占2/3，有机物有韧性，无机物有硬度，两者有机地结合起来，使成年人的骨既有强度，又有弹性，这样的骨硬度大，支持能力强又不易发生骨折。幼年的骨中，有机物大于1/3，相对较多，无机物小于2/3，相对较少，这样的骨，弹性好，不易发生骨折，但支持强度差一些，且易变形，所以对青少年来说，养成正确的坐、立、行的姿势是非常重要的，否则会导致骨骼变形。老年人的骨中有机物少于1/3，无机物大于2/3，这样的骨硬度大，不易变形，但脆性也大，容易骨折。特别是随着年龄的增长，机体代谢发生变化而使骨中的重要成分碳酸钙减少，发生骨质疏松，就更易发生骨折。所以老年人适当补钙是非常重要的。第33页/共41页4.含量异常时的病症(1)缺少Ca2时,动物会出现肌肉抽搐现象,番茄果实顶端呈_.(2)Ca2过多时,动物会出现肌肉乏力现象等.(3)缺少_时,番茄植株的老叶尖端和边缘会失绿直至干枯坏死.暗绿色或灰白色暗绿色或灰白色K第34页/共41页微量元素微量元素在生物体中作用在生物体中作用缺乏症缺乏症B B促进花粉的萌发和花粉管的促进花粉的萌发和花粉管的伸长伸长花而不实花而不实ZnZn植物体不能合成生长素植物体不能合成生长素使人发育受影响，使人发育受影响，性器官的发育不良性器官的发育不良I I合成甲状腺激素的原料合成甲状腺激素的原料 甲状腺肿大，甲状腺肿大，代谢率降低代谢率降低FeFe合成血红蛋白的原料合成血红蛋白的原料贫血贫血Se Se抗氧化作用（防止氧化作用抗氧化作用（防止氧化作用对细胞和组织的损伤）对细胞和组织的损伤）克山病克山病F F强壮牙和骨骼强壮牙和骨骼蛀牙（龋齿）蛀牙（龋齿）第35页/共41页细胞中部分无机盐的生理功能细胞中部分无机盐的生理功能第36页/共41页想一想人患急性肠胃炎,医生用0.9%的生理盐水静脉注射.为什么不注射蒸馏水?提示:注射蒸馏水会使人体细胞过度吸水而涨破,导致细胞死亡,影响细胞和人体的生命活动.生理盐水与人体内细胞所生活的环境中的溶液浓度大致一样,注射它保证了细胞正常的形态和生命活动.第37页/共41页第38页/共41页第39页/共41页西瓜缺硼缺钙症及硼过剩症西瓜缺硼缺钙症及硼过剩症对生活的对生活的启示启示第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页