细胞中的元素和化合物一轮复习ppt课件.ppt

第第2 2讲讲 细细胞中的元素和化合物胞中的元素和化合物 【试题引路】1.构成生命的特有元素是（）A.C、H、O B.C、H、O、N、P、S C.只是C D.以上都不对D D考点：生物界与非生物界具有考点：生物界与非生物界具有 .统一性统一性来源：来源：有有选择选择地从无机自然界中地从无机自然界中获获取取 P16P16 一、一、组组成成细细胞的元素胞的元素 生物生物界与非界与非生物生物界具界具有有 （含量大不相同）含量大不相同）差异性差异性原因：原因：与细胞膜上载体的种类和数量有关。体现了细胞膜的体现了细胞膜的选择透过选择透过性性判断：判断：如如图图2 2是有活性的是有活性的细细胞中元素含量的柱形胞中元素含量的柱形图图，地地壳与活壳与活细细胞中含量最多的元素都是胞中含量最多的元素都是a a，由此，由此说说明生物界明生物界与非生物界具有与非生物界具有统统一性一性.()一、一、组组成成细细胞的元素胞的元素 2 2研究意研究意义义生物界和非生物界具有生物界和非生物界具有 （化学元素化学元素种种类类相同）相同）生物界和非生物界具有生物界和非生物界具有 （含量含量有差异）有差异）统一性统一性差异性差异性 1.1.来源来源:有有选择选择地从无机自然界中地从无机自然界中获获取取 P16P16 生物界的生物界的统统一性一性(1)(1)从化学元素角度分析：从化学元素角度分析：(2)(2)从分子水平角度分析：从分子水平角度分析：(3)(3)从从结结构角度分析：构角度分析：(4)(4)从能量角度分析：从能量角度分析：组组成生物体的化学元素种成生物体的化学元素种类类大体相同大体相同。所有生物所有生物DNADNA分子的空分子的空间结间结构构(规则规则的双螺旋的双螺旋结结构构)和化学和化学组组成成(四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸)相同相同；所有生物所有生物共用共用一套一套遗传遗传密密码码子；子；蛋白蛋白质质的基本的基本单单位位氨基酸的种氨基酸的种类类基本基本相同相同。除病毒外，生物体都是由除病毒外，生物体都是由细细胞胞组组成的。成的。生物体都是以生物体都是以ATPATP作作为为能量能量“通通货货”的。的。细细胞的胞的统统一性表一性表现现在：在：1 1、化学、化学组组成：成：2 2、细细胞胞结结构：构：3 3、遗传遗传物物质质：4 4、能源物、能源物质质：5 5、增殖方式：、增殖方式：【瞻前顾后】一、一、组组成成细细胞的元素胞的元素 3 3分分类类1 1、CaCa、MgMg、FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等是等是组组成成细细胞胞的微量元素的微量元素()2 2、微量元素因含量少，所以、微量元素因含量少，所以对对生命活生命活动动影响不大影响不大()C C、H H、O O、N N、S S、P P、K K、MgMg、CaCa 微量元素微量元素 依据含量分依据含量分 (万分之一万分之一)大量元素FeFe、MnMn、B B、ZnZn、MoMo、CuCu、依据作用分依据作用分：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：C CC C、H H、O O、N NC C、H H、O O、N N、P P、S S?原因：生物大分子以碳链为骨架P33巧巧微微量元素和大量元素量元素和大量元素(1)(1)微微量元素：量元素：铁铁(Fe)(Fe)猛猛(Mp)(Mp)碰碰(B)(B)新新(Zn)(Zn)木木(Mo)(Mo)桶桶(Cu)(Cu)。(2)(2)大大量量元元素素：洋洋人人探探亲亲，丹丹留留人人盖盖美美家家，即即C(C(探探)、O O(洋洋)、H(H(亲亲)、N(N(丹丹)、S(S(留留)、P(P(人人)、Ca(Ca(盖盖)、Mg(Mg(美美)、K(K(家家)。1 1细胞中的化学元素细胞中的化学元素在鲜重中在鲜重中含量最多含量最多的元素是的元素是O O，其次是，其次是C C、H H、N N；在干重中在干重中含量最多含量最多的元素是的元素是C C，其次是，其次是O O、N N、H H。1 1据教材据教材1717页图页图2 21 1和和图图2 22 2可得出什么信息？可得出什么信息？2.2.鲜重下细胞中鲜重下细胞中O O原子数目最多。（原子数目最多。（）【判一判】判一判】1.1.碳碳是最基本元素是因是最基本元素是因为细为细胞干重含量最多。胞干重含量最多。()()注意审题：鲜重还是干重，含量还是原子数目注意审题：鲜重还是干重，含量还是原子数目。二、二、组组成成细细胞的化合物胞的化合物 水水蛋白质蛋白质 判一判判一判 精精瘦肉瘦肉细细胞、沙漠植物胞、沙漠植物细细胞、成熟甜西瓜胞、成熟甜西瓜细细胞中，胞中，含量最多的化合物分含量最多的化合物分别为别为蛋白蛋白质质、蛋白、蛋白质质和糖和糖类类()4 4存在形式存在形式:大多数以大多数以_的形式存在。的形式存在。化合物化合物特别提醒:不要不要被被干干信息所迷惑信息所迷惑而而掉掉进进陷阱陷阱。细胞内含量细胞内含量最多最多的化合物的化合物水水细胞内含量最多的细胞内含量最多的无机化无机化合物合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重含量最多的化合物占细胞鲜重占细胞鲜重50%50%以上的化合物以上的化合物细胞内含量仅次于水的化合物细胞内含量仅次于水的化合物蛋蛋白白质质细胞内含量最多的细胞内含量最多的有机化合物有机化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重含量最多的化合物占细胞干重占细胞干重50%50%以上的化合物以上的化合物(2013(2013海海南南卷卷)关关于于生生物物体体内内有有机机化化合合物所含元素的叙述，错误的是物所含元素的叙述，错误的是()A A叶绿素含有镁元素叶绿素含有镁元素B B血红蛋白含有铁元素血红蛋白含有铁元素C C脱氧核糖含有磷元素脱氧核糖含有磷元素 D D胰岛素含有碳元素胰岛素含有碳元素 C C 脱氧核糖的元素组成为脱氧核糖的元素组成为C C、H H、O O，不含磷元素，不含磷元素，C C错误错误。构构成细胞成细胞的化合物的化合物无无机机化合物化合物有机有机化合物化合物水水无无机机糖类糖类脂脂质质蛋白质蛋白质核酸核酸二、组成生物体的化合物二、组成生物体的化合物:13脂肪和固醇：CHO磷脂：CHONP一定有CHON，可能有P、S、Fe只有只有CHOCHO只有只有CHONPCHONPC C、H H、O O+N、P磷脂、核酸等蛋白质糖类脂肪、固醇+N一、一、组组成成细细胞的元素胞的元素(逆向思逆向思维维)元素元素参与形成的物参与形成的物质质及及结结构构N NP PMgMgS SFeFeI I氨基酸、蛋白质、氨基酸、蛋白质、ATP(ADP)ATP(ADP)、NADHNADH、NADPHNADPH (P94/103)(P94/103)叶绿素、核苷酸、核酸等叶绿素、核苷酸、核酸等磷脂磷脂(P66)(P66)、ATP(ADP)ATP(ADP)、NADH NADH、NADPH NADPH、核苷酸、核酸核苷酸、核酸(DNA(DNA、RNA)RNA)叶叶绿绿素素 P35P35甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸（蛋白（蛋白质质的特征元素）的特征元素）动动物血物血红红蛋白蛋白 P35P35甲状腺激素等甲状腺激素等 演练提升1下列有关生体内化学元素的叙述错误的是()A.同一生物体不同组织细胞内化学元素种类和含量大体相同B.C、H、O、N是组成生物体内酶所必需的元素C.蛋白质中的S元素存在于氨基酸的R基中D.核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于肽键中A 典例典例典例典例 下列下列选项选项中，含有相同元素的一中，含有相同元素的一组组化合物是化合物是()A A纤维纤维素和尿素素和尿素 B B脂肪酸和磷脂脂肪酸和磷脂 C C三磷酸腺苷和核糖核酸三磷酸腺苷和核糖核酸 D D胆固醇和血胆固醇和血红红蛋白蛋白C C【P7总结提升】1 1据据特征元素推特征元素推测测化合物的种化合物的种类类：【训训练练1 1】下下列列有有关关组组成成生生物物体体的的化化学学元元素素的的说说法，正确的是法，正确的是()。A A相相对对于于K K来来说说，NaNa对对于于维维持持细细胞胞内液的渗透内液的渗透压压具有更重要的作用具有更重要的作用B B血血液液中中钙钙离离子子含含量量太太低低，会会出出现现抽抽搐搐现现象象C C由由FeFe参参与与组组成成的的血血红红蛋蛋白白，是是内内环环境的成分之一境的成分之一D DP P是是磷磷脂脂、ATPATP及及核核糖糖等等多多种种化化合合物物的的组组成元素成元素B BK K维持细胞内液渗透压，维持细胞内液渗透压，NaNa是维持细胞外液渗透压是维持细胞外液渗透压 CaCa可可调节调节肌肉收肌肉收缩缩和血液凝固，血和血液凝固，血钙过钙过高会高会造成造成肌无力肌无力，血，血钙钙过过低低会引起会引起抽搐抽搐。K K可可维维持人体持人体细细胞内液的胞内液的渗透渗透压压、心肌舒、心肌舒张张和和保持心肌正常的保持心肌正常的兴奋兴奋性性。K K在植物体内可促在植物体内可促进进光合作光合作用中用中糖糖类类的合成和运的合成和运输输。B B可促可促进进植物花粉的植物花粉的萌萌发发和花粉管的和花粉管的伸伸长长，植，植物缺物缺B B会造成会造成“花而不花而不实实”。5 5作用作用 组组成成 进进而构成而构成细细胞，如蛋白胞，如蛋白质质、核酸、核酸影响生物体的影响生物体的 ，如，如B B影响花粉萌影响花粉萌发发 化合物化合物生命活生命活一、一、组组成成细细胞的元素胞的元素 物物质质名称名称元素元素组组成成作用作用/组组成成ATPATPC C、H H、O O、N N、P P细胞内的直接能源物质细胞内的直接能源物质叶绿素叶绿素C C、H H、O O、N N、MgMg吸收、传递并转换光能吸收、传递并转换光能血红蛋白血红蛋白C C、H H、O O、N N、S S、FeFe主要运输氧气和部分二氧化碳主要运输氧气和部分二氧化碳胰岛素、胰胰岛素、胰高血高血糖素糖素C C、H H、O O、N N、S S调节血糖浓度调节血糖浓度甲状腺激素甲状腺激素C C、H H、O O、N N、I I促进生长发育和新陈代促进生长发育和新陈代谢，谢，提提高神经系统的兴奋性高神经系统的兴奋性细胞膜细胞膜C C、H H、O O、N N、P P蛋白质糖类蛋白质糖类磷磷脂脂染色体染色体C C、H H、O O、N N、P P蛋白质蛋白质DNADNA核糖体核糖体C C、H H、O O、N N、P P蛋白质蛋白质RNARNA病毒病毒C C、H H、O O、N N、P P蛋白质核酸蛋白质核酸【典典例例1 1】(真真题题组组合合).(2010(2010全全国国理理，(1)(1)请请回回答答下下列列问题问题。氮氮、磷磷、镁镁3 3种种元元素素中中，构构成成生生命命活活动动所所需需直直接接能能源源物物质质的的元元素素是是_，构构成成细细胞胞膜膜的的元元素素是是_。缺缺镁镁时时植物叶片植物叶片发发黄，其原因是黄，其原因是_。.(2012(2012江江单单科科，1)1)下下列列关关于于细细胞胞中中化化学学元元素素的的叙叙述述，正确的是正确的是 ()。A A细细胞中一种元素的作用能被其他元素替代胞中一种元素的作用能被其他元素替代B B细细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C C主主动动运运输输机制有助于机制有助于维维持持细细胞内元素胞内元素组组成的相成的相对稳对稳定定D D细细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要C CN N、P PN N、P P镁镁是是组组成叶成叶绿绿素的重要元素，素的重要元素，缺少缺少镁镁叶叶绿绿素的合成受阻素的合成受阻.(2012(2012海海南南单单科科，7)7)关关于于植植物物细细胞胞中中元元素素的的叙叙述述，错误的是错误的是 ()。A A番茄和水稻根系吸收番茄和水稻根系吸收SiSi元素的量相等元素的量相等B B细胞中含量最多的四种元素是细胞中含量最多的四种元素是C C、O O、H H和和N NC C植物根系通过主动运输吸收无机离子需要植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATPATPD D与与豆豆科科植植物物共共生生的的根根瘤瘤菌菌可可为为豆豆科科植植物物生生长长提提供供N N元素元素A4.(20084.(2008年年广广东东卷卷)请请回回答答以以下下有有关关细细胞胞物物质质组组成成和和功功能的能的问题问题：（1 1）细细胞中含有胞中含有N N元素的生物大分子是（元素的生物大分子是（）A A核苷酸和糖原核苷酸和糖原 B B胰胰岛岛素和核酸素和核酸 C C氨基酸和胰高血糖素氨基酸和胰高血糖素 D D血血红红蛋白和蛋白和纤维纤维素素B 1 1(经经典易典易错题错题)科学家在利用无土栽培法培养一些名科学家在利用无土栽培法培养一些名贵贵花卉花卉时时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：方如下：离子离子培养液培养液度度/molmolL L1 1K K1 1N Na a1 1MgMg2 20.20.25 5C Ca a2 21 1NONO2 2H H2 2P PO O1 1SOSO0.20.25 5ZnZn2 21 1其中花卉根其中花卉根细细胞胞 吸收最吸收最少的离子是少的离子是()题组题组一一组组成成细细胞的化学元素胞的化学元素C 2 2(分析推断分析推断题题)一种植物和一种哺乳一种植物和一种哺乳动动物体内物体内细细胞的某些化学元素含量胞的某些化学元素含量(占占细细胞干重的胞干重的质质量分数量分数%)%)如下表所示，下列有关叙述如下表所示，下列有关叙述错误错误的是的是()N N、S S含量含量说说明明动动物物组织组织含蛋白含蛋白质较质较多多 O O的比例差距的比例差距说说明明动动物体内糖物体内糖类类含量含量较较少少 C C的含量的含量说说明有机物是干物明有机物是干物质质的主要成分的主要成分D DP P的含量的含量说说明植物明植物细细胞膜的磷脂含量很低胞膜的磷脂含量很低D D 日日积积月月累累 我我们们所所学学的的高高中中生生物物学学中中，哪哪些些知知识识用到同位素示踪技用到同位素示踪技术术?光光合合作作用用和和细细胞胞呼呼吸吸中中碳碳、氧氧原原子子的的去去向向；P102P102 示踪分泌蛋白的合成、运示踪分泌蛋白的合成、运输输和分泌途径；和分泌途径；P48P48 在在噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌实实验验中中，证证明明DNADNA是是遗遗传传物物质质；证证明明DNADNA分子的半保留复制方式；分子的半保留复制方式；基因基因诊诊断和断和DNADNA分子分子杂杂交。交。跟踪训练1.1.（20082008年年全全国国卷卷）为为了了测测定定某某种种矿矿质质元元素素是是否否是植物的必需元素，应采用的方法是（是植物的必需元素，应采用的方法是（）A.A.检测正常叶片中该矿质元素的含量检测正常叶片中该矿质元素的含量 B.B.分析根系对该矿质元素的吸收过程分析根系对该矿质元素的吸收过程 C.C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响分析环境条件对该矿质元素吸收的影响 D.D.观观察察含含全全部部营营养养的的培培养养液液中中去去掉掉该该矿矿质质元元素素后植株生长发育状况后植株生长发育状况 D D教材教材3636页页 技能技能训练训练 设计实验设计实验：证证明某种元素是否是必需明某种元素是否是必需矿质矿质元素的元素的实验实验思路。思路。P8P8二、二、组组成成细细胞的化合物胞的化合物 水水蛋白蛋白质质细细胞内含量最多的化合物胞内含量最多的化合物细细胞内含量最多的无机化合物胞内含量最多的无机化合物占占细细胞胞鲜鲜重含量最多的化合物重含量最多的化合物占占细细胞胞鲜鲜重重50%50%以上的化合物以上的化合物细细胞内含量胞内含量仅仅次于水的化合物次于水的化合物细细胞内含量最多的有机化合物胞内含量最多的有机化合物占占细细胞干重含量最多的化合物胞干重含量最多的化合物占占细细胞干重胞干重50%50%以上的化合物以上的化合物 3 3下列有关水的叙述中，下列有关水的叙述中，错误错误的是的是()参与运参与运输营输营养物养物质质和代和代谢废谢废物的水物的水为为自由水自由水 生物体内的化学反生物体内的化学反应应离不开水离不开水 水是水是细细胞胞结结构的构的组组成成分之一成成分之一 人体人体细细胞内水的存在形式胞内水的存在形式为结为结合水和自由水合水和自由水 自由水与自由水与结结合水的比例与新合水的比例与新陈陈代代谢谢的的强强弱关系弱关系不大不大 不同不同细细胞内自由水与胞内自由水与结结合水的比例相差不大合水的比例相差不大 A A B B C C D DC C(1)(1)存在形式：存在形式：三、三、细细胞中的无机物胞中的无机物1 1细细胞中的水胞中的水自由水和结合水自由水和结合水(2)(2)水的含量水的含量含量概念结合水4.5%与其它物质结合在一起自由水95.5%能够自由流动、以游离状态存在细细胞和生物体中含量最多的物胞和生物体中含量最多的物质质(如如:脂肪脂肪细细胞中含量胞中含量最多的是水最多的是水)。含水量：水生含水量：水生 陆陆生、幼年生、幼年 成年成年 老年、老年、代代谢谢旺盛旺盛 代代谢缓谢缓慢、幼嫩慢、幼嫩细细胞胞 衰老衰老细细胞。胞。不同生物的含水量特点不同生物的含水量特点:(3)(3)功能：功能：是的重要是的重要组组成成分成成分是是细细胞内的，运送胞内的，运送营营养物养物质质和代和代谢谢废废物物参与参与许许多多为细为细胞提供胞提供 细胞结构细胞结构 良好溶剂良好溶剂 生物化学反应生物化学反应 液体环境液体环境 （结结合水）合水）1 1细细胞中的水胞中的水（4 4）来源（）来源（产产生）：生）：1 1细细胞中的水胞中的水（5 5）去路（利用）：）去路（利用）：（6 6）产产生水的生水的结结构：构：1 1细细胞中的水胞中的水（7 7）跨膜运）跨膜运输输方式：方式：自由自由扩扩散散 P70P70（9 9）人体水平衡的）人体水平衡的调节调节：神神经经体液体液调节调节 P32P32神神经经中枢：中枢：相关激素：相关激素：下丘下丘脑脑抗利尿激素抗利尿激素（8 8）细细胞吸水的方式：胞吸水的方式：渗透吸水渗透吸水吸吸胀胀吸水吸水（亲亲水性物水性物质质：）(1)(1)水的存在形式与器官形水的存在形式与器官形态态的关系的关系 (2)(2)水的存在形式与代水的存在形式与代谢谢的关系的关系 (3)(3)水的存在形式与抗寒性的关系水的存在形式与抗寒性的关系拓展提升拓展提升拓展提升拓展提升器官形器官形态态由自由水和由自由水和结结合水的比例决定合水的比例决定。若若细细胞内胞内自由水比例自由水比例升高，升高，则则代代谢谢旺盛旺盛，反之代，反之代谢缓谢缓慢。慢。结结合水相合水相对对含量升高含量升高，因，因结结合水不易合水不易结结冰和蒸冰和蒸腾腾，从而使植物从而使植物抗寒性加抗寒性加强强。判：自由水与判：自由水与结结合水的比例随生物个体代合水的比例随生物个体代谢谢的的强强弱而弱而变变化（化（）判：心肌呈固判：心肌呈固态态是因是因为结为结合水含量合水含量较较自由水更高自由水更高 ,血血浆浆中的水分全都是自由水，没有中的水分全都是自由水，没有结结合水合水 ()()在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：相互转化，具体转化如下：即适当升高温度即适当升高温度时时，自由水增多，反之，自由水增多，反之，结结合水增多合水增多(4)(4)水的存在形式与温度的关系水的存在形式与温度的关系种子种子晒干晒干时时减少的减少的为为自由水自由水，但仍能保持生命活性，但仍能保持生命活性，仍能萌仍能萌发发；试试管管加加热热或炒熟或炒熟则丧则丧失失结结合水合水，种子死亡不萌，种子死亡不萌发发；种子萌种子萌发发吸水吸水主要是增多主要是增多自由水自由水，代，代谢谢加加强强，呼吸作用，呼吸作用加快。加快。不同种子不同种子亲亲水能力不同水能力不同，大豆，大豆(主要含蛋白主要含蛋白质质)小麦、小麦、玉米、大米玉米、大米(主要含淀粉主要含淀粉)花生花生(主要含脂肪主要含脂肪)。(5)(5)种子与水的关系种子与水的关系 (1)(1)存在形式：存在形式：2 2细细胞中的无机胞中的无机盐盐 (2)(2)功能：功能：离子离子复杂化合物复杂化合物三、三、细细胞中的无机物胞中的无机物绝绝大多数以的形式存在，少数大多数以的形式存在，少数是是细细胞内的胞内的组组成成分。成成分。(1)(1)是是细细胞内复胞内复杂杂化合物的重要成分。化合物的重要成分。(2)(2)维维持持细细胞和生物体的生命活胞和生物体的生命活动动。(3)(3)维维持持细细胞的渗透胞的渗透压压平衡和酸碱平衡：平衡和酸碱平衡：如：如：NaNa对细对细胞外液渗透胞外液渗透压压起重要作用，起重要作用，K K则对细则对细胞内液渗透胞内液渗透压压起决定作用起决定作用如：人血如：人血浆浆中中HCOHCO3-3-、HPOHPO4 42-2-等的等的调节调节。某些无机某些无机盐盐是是组组成成ATPATP、RNARNA和和纤维纤维素的必需成分素的必需成分()()3 3下列关于无机下列关于无机盐盐在生物体中的功能的叙述中，在生物体中的功能的叙述中，错误错误的是的是()A A镁镁是叶是叶绿绿体中参与光合作用的各种色素的体中参与光合作用的各种色素的组组成成元素元素 B B人体缺人体缺铁铁会影响正常的有氧呼吸功能会影响正常的有氧呼吸功能 C C人体血液中人体血液中CaCa2 2浓浓度太低，会出度太低，会出现现抽搐症状抽搐症状 D D细细胞中的某些无机胞中的某些无机盐盐离子离子对维对维持持细细胞的酸碱平胞的酸碱平衡具有一定作用衡具有一定作用A 4 4(信息推断信息推断)苹果含有元素苹果含有元素ZnZn，ZnZn是形成与是形成与记忆记忆力息息相关的蛋白力息息相关的蛋白质质不可缺少的元素，儿童缺不可缺少的元素，儿童缺ZnZn就会就会导导致大致大脑发脑发育不完善。因此，苹果又被称育不完善。因此，苹果又被称为记忆为记忆之果，之果，这说这说明无机明无机盐盐离子离子()A A对维对维持酸碱平衡有重要作用持酸碱平衡有重要作用 B B对维对维持持细细胞形胞形态态有重要作用有重要作用 C C对调节细对调节细胞渗透胞渗透压压有重要作用有重要作用 D D对维对维持生物体的生命活持生物体的生命活动动有重要作用有重要作用D知知识识网网络络大量大量微微量量无无机机物物有机有机物物