必修1第2章第1、5节.ppt
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1、第1、5节 细胞中的元素和化合物细胞中的无机物一、组成细胞的元素和化合物一、组成细胞的元素和化合物1.1.组成细胞的元素组成细胞的元素(1)(1)大量元素:大量元素:_等。等。(2)(2)微量元素:微量元素:_等。等。(3)(3)来源:生物体有选择地从来源:生物体有选择地从_中获得。中获得。(4)(4)存在形式:大多以存在形式:大多以_的形式存在。的形式存在。C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMgFeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo无机自然界无机自然界化合物化合物2.2.组成细胞的化合物组成细胞的化合物水水蛋白质蛋白质(1)(1)细胞内含
2、量最多的化合物:细胞内含量最多的化合物:_。(2)(2)细胞内含量最多的无机化合物:细胞内含量最多的无机化合物:_。(3)(3)占细胞鲜重最多的化合物:占细胞鲜重最多的化合物:_。(4)(4)细胞内含量最多的有机化合物:细胞内含量最多的有机化合物:_。(5)(5)占细胞干重最多的化合物:占细胞干重最多的化合物:_。水水水水水水蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质二、细胞中的水和无机盐二、细胞中的水和无机盐1.1.水水(1)(1)写出写出A A、B B、C C、D D反映出的以上两种水的功能:反映出的以上两种水的功能:A.A.组成组成_;B.B.提供细胞生活的提供细胞生活的_环境;环境;C.C.作为作为_,
3、参与反应;,参与反应;D.D.有利于有利于_。细胞结构细胞结构液体液体反应物反应物物质运输物质运输(2)(2)自由水和结合水的转换:温度升高后,自由水和结合水的转换:温度升高后,_可转换为可转换为_,自由水与结合水的比例会,自由水与结合水的比例会_,新陈代谢会,新陈代谢会_。2.2.无机盐无机盐(1)(1)在细胞中的存在形式:主要是在细胞中的存在形式:主要是_。(2)(2)生理作用:生理作用:是某些复杂化合物的组成成分,如是某些复杂化合物的组成成分,如MgMg2+2+参与参与_合成;合成;FeFe2+2+参与参与_合成。合成。维持细胞和生物体的维持细胞和生物体的_。结合水结合水自由水自由水升高
4、升高离子离子叶绿素叶绿素血红蛋白血红蛋白生命活动生命活动增强增强1.Ca1.Ca、MgMg、FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等是组成细胞的微量元素。等是组成细胞的微量元素。()()【分析分析】CaCa、MgMg属于大量元素。属于大量元素。2.2.微量元素因含量少,所以对生命活动影响不大。微量元素因含量少,所以对生命活动影响不大。()()【分析分析】无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,都对维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。素,都对维持生物体的生命活动起着非常重要的作用。3.3.细胞干重中细胞干重中C C含量
5、最多含量最多(达到达到55.99%)55.99%),所以,所以C C是最基本的元素。是最基本的元素。()()【分析分析】C C作为最基本的元素是因为生物大分子都是以碳原子作为最基本的元素是因为生物大分子都是以碳原子构成碳链作为生物体的基本骨架,该说法中的因果关系不准确。构成碳链作为生物体的基本骨架,该说法中的因果关系不准确。4.4.占细胞鲜重最多的化合物是水,占细胞干重最多的化合物是占细胞鲜重最多的化合物是水,占细胞干重最多的化合物是蛋白质。蛋白质。()()【分析分析】细胞鲜重中含量最多的化合物是水,含量最多的有机细胞鲜重中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。细胞干重中含量最多的化
6、合物是蛋白质。物是蛋白质。细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质。5.5.不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。()()【分析分析】不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的,不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的,细胞内自由水与结合水的比例越大,其新陈代谢越旺盛,反之细胞内自由水与结合水的比例越大,其新陈代谢越旺盛,反之越弱。越弱。6.6.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如CaCOCaCO3 3构成骨构成骨骼、牙齿。骼、牙齿。()()【分析分析】细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。细胞中的无机盐大多
7、数以离子的形式存在。考点考点 一一 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物1.1.组成细胞的化学元素组成细胞的化学元素(1)(1)上图的分类是依据元素在生物体内的含量,而不是生理作上图的分类是依据元素在生物体内的含量,而不是生理作用。微量元素含量虽少,但其生理作用却不可替代。用。微量元素含量虽少,但其生理作用却不可替代。(2)(2)大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况,具体到某一种生物可能有一定的差别。况,具体到某一种生物可能有一定的差别。(3)(3)组成生物体的常见的组成生物体的常见的2020多种化学元素是指必需元素,生物多
8、种化学元素是指必需元素,生物体内可能含一些非必需元素,如人体可能含体内可能含一些非必需元素,如人体可能含PbPb。2.2.细胞中的元素和化合物的含量在鲜重和干重下并不相同细胞中的元素和化合物的含量在鲜重和干重下并不相同(1)(1)细胞鲜重时:细胞鲜重时:元素含量:元素含量:O OC CH HN N。化合物含量:水蛋白质脂质糖类。化合物含量:水蛋白质脂质糖类。(2)(2)细胞干重时:细胞干重时:元素含量:元素含量:C CO ON NH H。化合物含量:蛋白质脂质糖类。化合物含量:蛋白质脂质糖类。3.3.生物界与非生物界的统一性和差异性生物界与非生物界的统一性和差异性(1)(1)统一性:组成生物体
9、的化学元素在无机环境中都可以找到,统一性:组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到,没有一种是生物体所特有的。没有一种是生物体所特有的。(2)(2)差异性:尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以差异性:尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到,但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。找到,但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。(3)(3)细胞统一性和差异性的体现:不同生物体内所含的化学元细胞统一性和差异性的体现:不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同,但在不同生物体内同种元素的含量差别较素的种类基本相同,但在不同生物体内同种元素的含量差别较大;同一生物体内不同组织细
10、胞中各元素的含量也不相同。大;同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同。【思维拓展思维拓展】(1)(1)据特征元素推测化合物种类:据特征元素推测化合物种类:Fe(SFe(S)蛋白质;蛋白质;Mg Mg 叶绿素;叶绿素;I I 甲状腺激素;甲状腺激素;P P 核酸核酸(ATP(ATP、磷脂、磷脂)(2)(2)从化合物的元素组成分析代谢产物:从化合物的元素组成分析代谢产物:糖类、脂质和蛋白质都含有糖类、脂质和蛋白质都含有C C、H H、O O,故其代谢产物都有,故其代谢产物都有COCO2 2和和H H2 2O O;蛋白质中还有;蛋白质中还有N N,其代谢产物中还含有尿素。,其代谢产物中还含有
11、尿素。(3)(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少:从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少:脂肪的含氢量多于糖类,因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所脂肪的含氢量多于糖类,因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的消耗的O O2 2比糖类多,释放的能量也多于糖类。比糖类多,释放的能量也多于糖类。【典例典例1 1】(2013(2013合肥模拟合肥模拟)小耳鼩是小耳鼩是20122012年发现的新物种。年发现的新物种。图图1 1是小耳鼩细胞中化合物含量的扇形图,图是小耳鼩细胞中化合物含量的扇形图,图2 2是有活性的小耳是有活性的小耳鼩细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是鼩细胞
12、中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是()()A.A.若图若图1 1表示细胞鲜重,则表示细胞鲜重,则A A、B B化合物依次是化合物依次是H H2 2O O、蛋白质、蛋白质B.B.若图若图2 2表示组成人体细胞的元素含量,则表示组成人体细胞的元素含量,则a a、b b、c c依次是依次是O O、C C、H HC.C.地壳与活细胞中含量最多的元素都是地壳与活细胞中含量最多的元素都是a a,因此说明生物界与,因此说明生物界与非生物界具有统一性非生物界具有统一性D.D.若图若图1 1表示细胞完全脱水后化合物含量,则表示细胞完全脱水后化合物含量,则A A化合物具有多样化合物具有多样性,其必含的元素为性
13、,其必含的元素为C C、H H、O O、N N【解析解析】选选C C。鲜重条件下,组成人体的主要元素按含量由多。鲜重条件下,组成人体的主要元素按含量由多到少排列依次是到少排列依次是O O、C C、H H、N N、P P、S S。组成细胞的化合物中,占。组成细胞的化合物中,占细胞鲜重最多的是细胞鲜重最多的是H H2 2O O,其次是蛋白质。占细胞干重最多的化合,其次是蛋白质。占细胞干重最多的化合物是蛋白质,蛋白质具有多样性,组成元素为物是蛋白质,蛋白质具有多样性,组成元素为C C、H H、O O、N N等。等。生物界与非生物界的统一性表现在所含元素的种类上,而不是生物界与非生物界的统一性表现在所
14、含元素的种类上,而不是在元素含量上。在元素含量上。【变式训练变式训练】下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的需的()()A.MgA.Mg是叶绿素不可缺少的组成成分是叶绿素不可缺少的组成成分B.B.油菜缺少油菜缺少B B时只开花不结果时只开花不结果C.C.哺乳动物血液中哺乳动物血液中CaCa2+2+含量太低会抽搐含量太低会抽搐D.D.人体内人体内MnMn的含量过高会导致运动失调的含量过高会导致运动失调【解析解析】选选B B。题中提到的。题中提到的“微量元素微量元素”中只有中只有“B B”“”“MnMn”符合,而符合,而D D项项“MnMn的含量过高会
15、导致运动失调的含量过高会导致运动失调”不能说明该微不能说明该微量元素是生命活动所必需的。量元素是生命活动所必需的。考点考点 二二 细胞中的水和无机盐细胞中的水和无机盐1.1.细胞中的水细胞中的水(1)(1)结合水与自由水的比较:结合水与自由水的比较:(2)(2)细胞中水的产生和利用:细胞中水的产生和利用:2.2.细胞中的无机盐细胞中的无机盐(1)(1)存在形式:主要是离子形式。存在形式:主要是离子形式。(2)(2)无机盐在细胞中的功能:无机盐在细胞中的功能:某些复杂化合物的组成成分:某些复杂化合物的组成成分:维持细胞和生物体的正常生命活动。例如,哺乳动物血液中维持细胞和生物体的正常生命活动。例
16、如,哺乳动物血液中CaCa2+2+含量过低就会出现抽搐,含量过低就会出现抽搐,I I-缺乏易患地方性甲状腺肿,缺乏易患地方性甲状腺肿,FeFe2+2+缺乏易患贫血等。缺乏易患贫血等。维持生物体的平衡。例如,维持血浆维持生物体的平衡。例如,维持血浆pHpH稳定的稳定的HCOHCO3 3-、HPOHPO4 42-2-,维持细胞外液渗透压稳定的,维持细胞外液渗透压稳定的NaNa+、ClCl-。【思维拓展思维拓展】(1)(1)水与光合作用的关系:水与光合作用的关系:水是光合作用的原料;水是光合作用的原料;水是光合作用的介质,光合作用的整个过程都在水中进行;水是光合作用的介质,光合作用的整个过程都在水中
17、进行;叶肉细胞缺水,气孔关闭,使叶肉细胞缺水,气孔关闭,使COCO2 2的吸收量减少,影响光合作的吸收量减少,影响光合作用。用。(2)(2)水与细胞呼吸的关系:水与细胞呼吸的关系:水是细胞呼吸的介质;水是细胞呼吸的介质;水既是细胞呼吸的原料水既是细胞呼吸的原料(细胞呼吸第二阶段细胞呼吸第二阶段),也是细胞呼吸,也是细胞呼吸的产物的产物(细胞呼吸第三阶段细胞呼吸第三阶段);种子的细胞呼吸会随水的增加而加强种子的细胞呼吸会随水的增加而加强(干燥的种子利于贮存,干燥的种子利于贮存,潮湿的种子因细胞呼吸消耗大量有机物而不利于贮存潮湿的种子因细胞呼吸消耗大量有机物而不利于贮存);叶肉细胞缺水会导致呼吸作
18、用下降。叶肉细胞缺水会导致呼吸作用下降。【典例典例2 2】结合下列曲线,分析有关无机物在生物体内含量的结合下列曲线,分析有关无机物在生物体内含量的说法,错误的是说法,错误的是()()A.A.曲线曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线化的曲线B.B.曲线曲线可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化C.C.曲线曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无机盐的相对含量变化中,其内无机盐的相对含量变化D.D.曲线曲线可以表示人
19、从幼年到成年体内含水量的变化可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化【解析解析】选选C C。随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干,水分不。随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干,水分不断减少,无机盐相对含量逐渐增多,最后达到稳定,断减少,无机盐相对含量逐渐增多,最后达到稳定,C C项错误。项错误。随着年龄增加,人体内含水量逐渐减少,新陈代谢速率减慢,随着年龄增加,人体内含水量逐渐减少,新陈代谢速率减慢,自由水与结合水比值下降,自由水与结合水比值下降,A A、D D项正确。自由水与结合水比值项正确。自由水与结合水比值增加,会导致细胞呼吸速率加快,增加,会导致细胞呼吸速率加快,B B项正确。项正确。【互动探究
20、互动探究】(1)(1)若横坐标代表温度,适当提高温度后,细胞中自由水与结若横坐标代表温度,适当提高温度后,细胞中自由水与结合水比值的变化,可用哪条曲线来表示?合水比值的变化,可用哪条曲线来表示?提示:提示:曲线曲线。温度升高,随着代谢不断增强,自由水与结合。温度升高,随着代谢不断增强,自由水与结合水比值会增大,到一定时期,曲线会趋于平缓,因此符合的是水比值会增大,到一定时期,曲线会趋于平缓,因此符合的是曲线曲线。(2)(2)动物进入休眠期,细胞中自由水与结合水比值可用图中哪动物进入休眠期,细胞中自由水与结合水比值可用图中哪条曲线来表示?条曲线来表示?提示:提示:曲线曲线。动物进入休眠期,代谢缓
21、慢,细胞中自由水与。动物进入休眠期,代谢缓慢,细胞中自由水与结合水比值下降,可用图中曲线结合水比值下降,可用图中曲线表示。表示。【变式训练变式训练】科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时往科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时往培养液中添加了多种必需的化学元素。其配方如下:培养液中添加了多种必需的化学元素。其配方如下:其中花卉根细胞吸收最少的离子是其中花卉根细胞吸收最少的离子是()()A.CaA.Ca2+2+B.SOB.SO3 32-2-C.ZnC.Zn2+2+D.HD.H2 2POPO4 4-【解析解析】选选C C。根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量。根据组成生物体的化学元素在生物
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