构成生命的元素水和无机盐.ppt

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1、第第1节节 生命的物质基础生命的物质基础 广而告之：（电视广告）广而告之：（电视广告）广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！广告一：补铁、补血，效果好！朴血口服液！广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于广告二：健康的体魄，来源于“碘碘碘碘碘碘碘碘”滴滴滴滴滴滴滴滴广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是广告三：万丈高楼平地起，层层都是“钙钙钙钙”起来起来起来起来的的的的广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪

2、明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；广告四：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用用心的妈妈会用用心的妈妈会用用心的妈妈会用“锌锌锌锌”。上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？科学道理？科学道理？科学道理？元素缺乏症：元素缺乏症：（1）人类）人类缺钙：缺钙：佝偻病（儿童）佝偻病（儿

3、童）骨质疏松症（老人）骨质疏松症（老人）缺碘：缺碘：呆小症（儿童）呆小症（儿童）大脖子病大脖子病甲状腺增生甲状腺增生（成年人）（成年人）缺铁：缺铁：缺铁性贫血缺铁性贫血佝偻病佝偻病大脖子病大脖子病（缺碘）（缺碘）呆小症呆小症碘盐太多碘盐太多 生活紧张生活紧张甲亢甲亢或或甲状腺肿大甲状腺肿大（2）植物）植物缺铁：缺铁：黄叶病（嫩叶）黄叶病（嫩叶）缺硼：缺硼：花而不实（花丝和花药萎缩，花粉发花而不实（花丝和花药萎缩，花粉发育不良）育不良）桃的黄叶病桃的黄叶病化学元素对生物体到底有什么化学元素对生物体到底有什么作用？构成生命的元素又有哪作用？构成生命的元素又有哪些呢？些呢？一一 化学元素对生命活动的

4、重要性化学元素对生命活动的重要性生物体内化学元素的主要功能：生物体内化学元素的主要功能：1 1、构构成成细细胞胞：形形成成多多种种多多样样的的化化合合物物，如如核核酸酸、蛋白质、脂质、糖类等。蛋白质、脂质、糖类等。这些化合物是生命活动的这些化合物是生命活动的物质基础物质基础。核酸：核酸：遗传信息的携带者遗传信息的携带者蛋白质：蛋白质：生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者脂质：脂质：主要的储能物质主要的储能物质糖类：糖类：主要的能源物质主要的能源物质2 2、调节生物体的生命活动：、调节生物体的生命活动：（1 1）与与蛋蛋白白质质结结合合的的元元素素：如如铁铁是是血血红红蛋蛋白白的的重要元素。

5、重要元素。（2 2）以以离子离子形式调节生物体生命活动的元素形式调节生物体生命活动的元素。ClCl-：使唾液淀粉酶的活力大大增加；：使唾液淀粉酶的活力大大增加；CaCa2+2+:对神经末梢的激活是必不可少的。对神经末梢的激活是必不可少的。一一 化学元素对生命活动的重要性化学元素对生命活动的重要性二、组成生命的化学元素二、组成生命的化学元素化化学学元元素素对对生生物物体体正正常常的的生生命命活活动动有有着着非非常常重重要要的的作作用用。那那么么，哪哪些些化化学学元元素素是是构构成生物体所必需的呢？成生物体所必需的呢？数据分析数据分析下面是玉米和人体细胞的元素组成，分析表中的下面是玉米和人体细胞的

6、元素组成，分析表中的数据，并思考下列问题：数据，并思考下列问题：1、构成人体和玉米、构成人体和玉米的基本元素有哪几种的基本元素有哪几种？2、最基本的元素是、最基本的元素是什么？什么？3、构成人体和玉米、构成人体和玉米的各种元素含量是否的各种元素含量是否相同？相同？最基本的元素：最基本的元素：C C基本元素：基本元素：C C、H H、OO、NN主主要要元元素素：C C、H H、OO、NN、P P、S S（约占细胞质量的（约占细胞质量的97%97%）组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素种类种类虽然虽然大体相同大体相同，但不同的生物体内，各种化学元素的但不同的生物体内，各种化学元素的含量含量相差

7、很大相差很大。大量元素：大量元素：C C、H H、0 0、NN、P P、S S、K K、CaCa、MgMg等。等。组成生物体常见的化学元素有组成生物体常见的化学元素有20多种多种。1 1、大量元素大量元素（含量在（含量在万分之一万分之一以上的化学元素）以上的化学元素）2 2、微量元素微量元素（含量较少）（含量较少）微微量量元元素素：FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo、Cl Cl Ni Ni I I等。等。Fe的的含含量量比比一一般般的的微微量量元元素素要要多多，所所以以又又被称为被称为半微量元素半微量元素。微微量量元元素素在在生生物物体体内内的的含含量量虽虽然然少少，却却

8、是是维维持持正正常生命活动不可缺少的。常生命活动不可缺少的。元素缺乏与疾病的相关性：元素缺乏与疾病的相关性：元素缺乏与疾病的相关性：元素缺乏与疾病的相关性：缺缺缺缺FeFe：人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病人体患贫血；果树患黄叶病缺缺缺缺CaCa：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象抽搐现象抽搐现象抽搐现象缺缺缺缺II：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）人幼年患呆

9、小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）缺缺缺缺BB：华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）华而不实（只开花不结果）缺缺缺缺ZnZn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟影响人体生长发育、大脑发育和性成熟影响人体生长发育、大脑发育和性成熟影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺缺缺缺SiSi：患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）患克山病（原发性心脏病）缺缺缺缺MgMg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行影响植

10、物叶绿素的合成，影响光合作用的进行有些元素在生物体内的含量非常少，甚有些元素在生物体内的含量非常少，甚至不容易被测出，这是否说明这些元素至不容易被测出，这是否说明这些元素对生物的意义不大，有没有它都不会影对生物的意义不大，有没有它都不会影响生物的生活？响生物的生活？三、生物界和非生物界的统一性和差异性三、生物界和非生物界的统一性和差异性1、统统一一性性：组组成成生生物物体体的的化化学学元元素素，在在无无机机自自然然界界都都可可以以找找得得到到，没没有有一一种种化化学学元素是生物界所特有的。元素是生物界所特有的。地壳和细胞中部分元素含量表地壳和细胞中部分元素含量表地壳和细胞中部分元素含量表地壳和

11、细胞中部分元素含量表1、某些海洋动物所富集的、某些海洋动物所富集的矾矾和和碘碘是周围海水的是周围海水的1000倍；倍；2、某些海藻中、某些海藻中碘碘的含量是海水中的的含量是海水中的200万倍；万倍；3、某些海藻对、某些海藻对铀铀的富集竟具有了开发的价值。的富集竟具有了开发的价值。2、差差异异性性：组组成成生生物物体体的的化化学学元元素素，在在生物体内和在无机自然界的生物体内和在无机自然界的含量相差很大含量相差很大。统一性统一性是从组成生物界和非生物界的是从组成生物界和非生物界的化学元素的化学元素的种类种类来说的。来说的。差异性差异性是从组成生物界和非生物界的是从组成生物界和非生物界的化学元素的

12、化学元素的含量含量来说的。来说的。练习：练习：组成生物体的化学元素对生物体有非组成生物体的化学元素对生物体有非常重要的作用，其重要作用表现在哪常重要的作用，其重要作用表现在哪些方面？请举例说明。些方面？请举例说明。C,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg,Fe,Mn,B,Zn,Mo,CuC,H,O,N,P,S,K,Ca,Mg,Fe,Mn,B,Zn,Mo,Cu细胞中元素根据细胞中元素根据含量含量分为分为:最基本元素最基本元素微量元素微量元素大量元素大量元素含量最多含量最多一、填空一、填空1组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是的元素是_；占细胞干重百分

13、比最多的；占细胞干重百分比最多的元素是元素是_。_是构成细胞的是构成细胞的最基本元素。最基本元素。2大量元素有大量元素有_，微量元素有，微量元素有_。微量元素是否可以忽略不计？微量元素是否可以忽略不计？OCC二、选择题二、选择题1 1、科学家在研究生物体的化学成分时、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体发现组成生物体的元素在非生物界也存在的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明这一事实主要说明:（）A A 生物界和非生物界没有区别生物界和非生物界没有区别 B B 生物界和非生物界具有统一性生物界和非生物界具有统一性 C C 生物来源于非生物生物来源于非生物 D D 生物界和非生物界具

14、有差异性生物界和非生物界具有差异性2 2、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多、生活在缺水的沙漠环境中的仙人掌细胞中，含量最多的化合物是（的化合物是（）A A、蛋白质、蛋白质 B B、脂肪、脂肪 C C、糖类、糖类 D D、水、水B BD D3 3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类组成它们的化学元素种类 （）A A、差异很大、差异很大 B B、有些差异、有些差异 C C大体相同大体相同 D D没有一定标准没有一定标准4 4在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动在生物体内含量较少，但对维持

15、生物体正常生命活动 必不可少的元素是必不可少的元素是（）A AFeFe、MnMn、ZnZn、Mg BMg BZnZn、CuCu、MnMn、CaCa C CZnZn、CuCu、B B、Mn DMn DMgMg、MnMn、CuCu、MoMo5.5.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（）A AC BC BH CH CO DO DN NC CC CA A第第2 2节节水水和无机盐和无机盐“勇气号勇气号”火星火星车车火火 星星火星湖泊和海洋沉积岩 火星表面可以清晰看到水的迹痕火星表面可以清晰看到水的迹痕“人可十人可十日日不食不食，不可一日无水，不可一日无水”

16、正常情况下，一个人一天需要正常情况下，一个人一天需要2千克水。当人体失去千克水。当人体失去6%的水分时，的水分时，就会出现口渴、尿少和发烧等症状；就会出现口渴、尿少和发烧等症状；当人体失水当人体失水10%20%时，就会出时，就会出现幻觉，甚至死亡现幻觉，甚至死亡。水是生命的源泉，任何生物体都离水是生命的源泉，任何生物体都离不开水。不开水。一一 水是生命活动的第一要素水是生命活动的第一要素（一）水是生物体的主要成分（一）水是生物体的主要成分分析下列三组数据，你能得出什么结论？分析下列三组数据，你能得出什么结论？你对水的重要性是否有了更深刻的认识？你对水的重要性是否有了更深刻的认识？水是细胞中含量

17、最多的化合物。水是细胞中含量最多的化合物。不同生物的含水量不同生物的含水量差别差别较大较大水母的含水量高达水母的含水量高达97%幼儿和成人体内的含水量幼儿和成人体内的含水量同种生物，不同的生长发育时期含水量不同同种生物，不同的生长发育时期含水量不同同一生物不同生长发育期水的含量也不同同一生物不同生长发育期水的含量也不同同种生物，在不同的组织、器官中同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同的含水量不同 心脏和血液的存在状态不心脏和血液的存在状态不同，但两者的含水量仅相差同，但两者的含水量仅相差4%，这是为什么呢？，这是为什么呢？提示：心脏中含有的是结合水，而血液中含有的是自由水。自由水？结合水

18、？2水水在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式流水流水白雪白雪蒸气蒸气（液态）（液态）（气态）（气态）（固态）（固态）水在细胞中的存在形式水在细胞中的存在形式1.结合水：结合水：2.自由水：自由水：与细胞内其他化合物与细胞内其他化合物相结合相结合的水的水（占全部水的（占全部水的4.5%）以以游离游离的形式存在，可以自由流的形式存在，可以自由流动动（占全部水的（占全部水的95.5%）水的水的存在形式存在形式约约95.5约约4.5细胞中绝大部分的水以游离的细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以流动形式存在，可以流动与细胞内其他物质（蛋白质、与细胞内其他物质（蛋白质、淀粉、纤维素等）结合的水淀粉、纤

19、维素等）结合的水细胞结构的重要组分细胞结构的重要组分能随新陈代谢的进行而相互转化能随新陈代谢的进行而相互转化易蒸发、不受束缚、可流动易蒸发、不受束缚、可流动不易散失、含量较稳定、不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性失去流动性和溶解性判断：以下实例中水主要以什么形式存在？判断：以下实例中水主要以什么形式存在？（A A）切西瓜时流出的汁水）切西瓜时流出的汁水 （B B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水）新鲜小麦种子晒干时丢失的水（C C）小麦烘烤时丢失的水）小麦烘烤时丢失的水（D D）鸡蛋清里的水）鸡蛋清里的水 （E E）浆糊中的水）浆糊中的水DE以自由水方式存在的有：以自由水方式存在的有：以结合水

20、方式存在的有：以结合水方式存在的有：自由水与结合水的关系当血液凝固时，血液中的自由水会转化成结合水。1、在一定条件下可以相互转化。结合水结合水自由水自由水升高温度升高温度降低温度降低温度自由水自由水/结合水比值结合水比值增大增大，细胞的新陈，细胞的新陈代谢代谢旺盛旺盛；自由水；自由水/结合水比值结合水比值减小减小，细胞的新陈代谢细胞的新陈代谢缓慢缓慢。新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？新鲜种子和干种子的水分别主要以什么形式存在？比较以上两个问题判断自由水多还是结合水多新陈代谢旺盛？实例二结论：自由水的比例高新陈代谢旺盛 刚收获的小麦种子经晒干后，质量会刚收获的小麦种子经晒干后，质量会减轻，

21、在这一过程中主要减少的是什么减轻，在这一过程中主要减少的是什么物质？是什么形式？物质？是什么形式？如果将已经晒干的小麦种子加热是否会如果将已经晒干的小麦种子加热是否会有水产生？有水产生？是什么形式？是什么形式？这一过程中主要减少的是水，是自由水形式这一过程中主要减少的是水，是自由水形式将已经晒干的小麦种子加热有水产生将已经晒干的小麦种子加热有水产生,是结合水是结合水1.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（）A、升高、升高B、降低、降低C、不变、不变D、无法判断、无法判断2.大豆种子在晒干的过程中和干种子在炒制可食大豆种子在晒干的过程中和干种子在炒制可

22、食用的用的“脆皮豆脆皮豆”的过程中失去的水分别是（）的过程中失去的水分别是（）A、结合水和自由水、结合水和自由水B、自由水和结合水、自由水和结合水C、都是自由水、都是自由水D、都是结合水、都是结合水AB（二）水的生理作用（二）水的生理作用3 3、组成细胞的成分。（、组成细胞的成分。（结合水结合水）1 1、细胞内生化反应的良好溶剂。、细胞内生化反应的良好溶剂。2 2、运输营养和废物。、运输营养和废物。水是水是极性分子极性分子，根据，根据相似相溶相似相溶原理，极原理，极性分子都易溶于水。性分子都易溶于水。许多物质溶于水中，因此便于运输。许多物质溶于水中，因此便于运输。水可以和纤维素、淀粉、蛋白质等

23、结合。水可以和纤维素、淀粉、蛋白质等结合。5 5、作为反应物参与细胞内一些反应。、作为反应物参与细胞内一些反应。6 6、水使植物细胞保持、水使植物细胞保持充盈状态充盈状态，有利，有利于各种生理活动的顺利进行。于各种生理活动的顺利进行。4 4、使细胞的、使细胞的温度温度保持相对稳定。保持相对稳定。水的水的比热比热比较大，因此水吸收或散失一定比较大，因此水吸收或散失一定热量时，温度变化相对较小。热量时，温度变化相对较小。水是光合作用的原料，所有的水解反应水是光合作用的原料，所有的水解反应都需要水。都需要水。水是生命的第一要素水是生命的第一要素无机盐无机盐氯化钠晶体氯化钠晶体溶液中的离子溶液中的离子

24、二二 无机盐对生命活动的重要性无机盐对生命活动的重要性 1、无机盐在细胞中的存在形式：无机盐在细胞中的存在形式：2、含量：很少，仅占含量：很少，仅占11.5离子形式离子形式阳离子：阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。等。阴离子：阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等等3、作用：非常大、作用：非常大无机盐的功能无机盐的功能（1）维持细胞正常的）维持细胞正常的渗透压渗透压，使细，使细胞保持一定的形态。胞保持一定的形态。渗透压：渗透压：水从水从低浓度溶液低浓度溶液穿过半透膜穿过半透膜进入进入高浓度溶液高浓度溶液时产生的压力时产生的压力。9%0.09%皱缩皱缩

25、膨胀膨胀（2）维持细胞和生物体的）维持细胞和生物体的酸碱平衡酸碱平衡(使机体的使机体的PH保持稳定）保持稳定）。缓冲对缓冲对的作用，可以在一定程度上使细的作用，可以在一定程度上使细胞内的胞内的pH保持稳定，这对于维持细胞正常保持稳定，这对于维持细胞正常的生理活动是非常必要的。的生理活动是非常必要的。缓冲对：缓冲对：H H2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3 NaH NaH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4 （3）一些无机盐是细胞内某些复杂）一些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。化合物的重要组成成分。血红蛋白分子结构示意图血红蛋白分子结构示意图Fe是血红蛋

26、白的主要成分是血红蛋白的主要成分叶绿素叶绿素b的结构式的结构式Mg是叶绿素分子必需的成分是叶绿素分子必需的成分PO43-是合成磷脂、核苷酸的原料是合成磷脂、核苷酸的原料（4）有些无机盐离子是）有些无机盐离子是酶酶的的活化因活化因子子和和调节因子调节因子，可以参与生物体的，可以参与生物体的代谢活动代谢活动 如如Mg2+、Ca2+、Zn2+等等细胞中的无机盐有多方面的重要作用，细胞中的无机盐有多方面的重要作用，是维持细胞正常生命活动的不可缺少的是维持细胞正常生命活动的不可缺少的物质。物质。(5)维持细胞正常生命活动维持细胞正常生命活动Ca2+在血液中浓度太低，会引起抽搐，相在血液中浓度太低，会引起

27、抽搐，相反，反，Ca2+含量太高，会引起肌无力，甚含量太高，会引起肌无力，甚至心脏、呼吸衰竭。至心脏、呼吸衰竭。1 1、为什么医院中给脱水病人输用的是、为什么医院中给脱水病人输用的是0.9%0.9%的生理盐水，的生理盐水，而不是蒸馏水？而不是蒸馏水？（人体细胞内液体的浓度是（人体细胞内液体的浓度是0.9%,0.9%,人体体液的浓度必须与细人体体液的浓度必须与细胞内的液体浓度一致，才能保证细胞的正常形态和功能，胞内的液体浓度一致，才能保证细胞的正常形态和功能，蒸馏水不含无机盐，大量输入会降低血液中的无机盐浓度，蒸馏水不含无机盐，大量输入会降低血液中的无机盐浓度，使病人体液浓度降低，危及病人的健康和生命。）使病人体液浓度降低，危及病人的健康和生命。）2 2、为什么幼小的植物体内自由水比例减少时，植物代谢、为什么幼小的植物体内自由水比例减少时，植物代谢强度降低，生长缓慢；自由水比例增大时，生长迅速强度降低，生长缓慢；自由水比例增大时，生长迅速?（自由水是化合物和无机盐离子的溶剂和生物体内各种反应（自由水是化合物和无机盐离子的溶剂和生物体内各种反应的介质，细胞内自由水的比例决定着植物生长的速度。）的介质，细胞内自由水的比例决定着植物生长的速度。）讨论一：讨论一：1.1.为什么缺铁会导致贫血？为什么缺铁会导致贫血？2.2.植物缺镁会影响光合作用，为什么？植物缺镁会影响光合作用，为什么？