18-19第2章第1节细胞中的元素和无机化合物

1、第一节细胞中的元素和无机化合物学习目标知识概览(教师用书独具)1.举例说出组成细胞的兀素。(重点)|划肥中的厂|组成生物体的元素12.举例说出细胞中元素和无一.一.的水和无机盐的功k几化合物.J细胞中的无机化合物一|能、存在形式和作无机盐用。(重、难点)自主预习探新知一、组成细胞的元素1. 元素的种类(1) 按与生命的关系，可以分为必需元素和非必需元素。缺乏必需元素可能导致疾病。(2) 种类：细胞中常见的化学元素有20多种。(3) 含量 占细胞鲜重最多的元素是0。 占细胞干重最多的元素是c。(4) 按含量的多少，必需元素分为大量元素和微量元素。 大量元素有：C、H、O、N、P、S、K、Ca、M

2、g等； 微量元素有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2. 不同种类生物体内所含的元素种类基本相同，但是每种元素的含量却有多有少。3. 生物会因缺乏某些元素而产生该元素的缺乏症。如一些山区居民患有克山病，该病与缺硒有明显关系。二、细胞中的无机化合物组成细胞的化合物九机化合物水利无机盐糖类、脂质、蛋左质、檢靈(2)含量 鲜重条件下，含量最多的化合物是水。 鲜重条件下，含量最多的有机化合物是蛋白质 干重条件下，含量最多的化合物是蛋白质。细胞中水的存在形式及其生理作用3.细胞中的无机盐含量较少存在形式主要以离子形式存在，女口Na+>K十、Ca"、Cl、HCO3；少数以化合态存在，如

3、1构成甲状腺激素等生理作用合成有机化合物的原料，如Mg2十是叶绿素的必需成分、P是合成核苷酸的原料合成某些具有特殊生理功能的物质的原料，如Fe2+是血红蛋白的重要成分维持细胞的酸碱平衡，如红细胞中的K2HPO4/KH2PO4、HCO3/H2CO3基础自测1. 判断正误(1) 生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同。()(2) Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe2+参与血红蛋白的构成，Mg2+参与叶绿素的形成。()不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大。()(5)无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在

4、。()答案(1)X提示：生物界和非生物界在元素组成的种类相同，但含量相差很大。(2) x提示：Ca、Mg是组成细胞的大量元素。(3) Vx提示：不同细胞内自由水和结合水的比例相差很大。(5)V2. 下列关于组成细胞的微量元素的说法中，不正确的是（）A.通常指生物体生命活动所必需的，但需要量却很少的一些元素B.生物体中可以有，也可以没有的一些元素C.微量元素是细胞维持正常生命活动不可缺少的元素D.Cu、Zn、Mo等元素是细胞内的微量元素B微量元素是指细胞内含量在万分之一以下的元素，含量虽少，但在生命活动中是不可缺少的，主要包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。“黄金搭档”含多种维生素及钙、铁、

5、锌、硒等矿物质，因具有能改善人体代谢和免疫功能、保障青少年体格和智力正常发育等保健功能而受到广大消费者的青睐。下列叙述错误的是（）A.人体对钙、铁、锌、硒等无机盐的吸收与水关系不大B.补铁将有助于对缺铁性贫血症的治疗C.血钙过低的成年人会患骨质疏松症、肌肉抽搐等疾病D.维生素不是能源物质，但对生物体的新陈代谢起调节作用A钙、铁、锌、硒等大多数无机盐必须溶解在水中，以离子的形式被吸收。合作探究攻重难1挥丸点1|组成细胞的元素背景材料几十年前，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、P、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

6、“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150克钼就足够了。思考交流1. 生物体中常见的元素有多少种？这些元素是生物体特有的吗？提示：约有20多种。不是，在无机自然界中都可以找到。2. 微量元素含量很少，是不是说作用不重要，可有可无？请进行解释。提示：不是。微量元素和大量元素均是生物必需的元素，微量元素含量虽然很少，但是对生物体一样具有重要的作用，不可缺少。3. 是不是生物体内含有的兀素不是大量兀素就是微量兀素？为什么？提示：不是。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动起

7、着非常重要的作用。如果不是生物体必需的元素，不管含量高低，都不是大量元素或者微量元素。归纳总结（1）元素的分类 大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的。 鲜重状态下，4种基本元素的含量是0>C>H>N;干重状态下，4种基本元素的含量是C>0>N>H。（2）元素的统一性和差异性巧学好记：谐音巧记组成细胞的大量元素和微量元素1大量元素C、H、0、N、SP、Ca、Mg、K，可利用谐音“她请杨丹留人盖美家”来记忆。2微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu,可利用谐音“铁猛碰新木桶”来记忆。枚I下表所列为玉米植株和人体内含量较多的元素的种类以及各类元素的含量（

8、占细胞干重的质量分数%），据此表可以得出的正确结论是（）元糸OCHNKCaPMgS玉米44.4343.756.241.460.920.230.200.180.17人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78组成不同生物体的化学元素的种类基本相同B. 同种元素在不同生物体内含量基本相同C.组成不同生物体的化学元素的种类差异较大D.C是细胞中含量最多的元素，它是构成细胞的基本元素【技巧点拨】解答本题需要明确：（1）理解生物界和非生物界的统一性和差异性；（2）了解细胞的组成元素的含量。A组成不同生物体的化学元素的种类基本相同，A正确、C错误；由表中数据可知，同种元素

9、在不同生物体内含量相差较大，B错误；0是细胞鲜重中含量最多的元素，C是细胞干重中含量最多的元素，D错误。一滦优採究,(1)占细胞鲜重含量最多的元素是什么？占细胞干重含量最多的元素又是什么？提示：占细胞鲜重含量最多的元素是0,占细胞干重含量最多的元素是C。(2)由题干表格分析可得出的结论是什么？提示：不同生物体的组成元素的种类基本相同，但含量相差很大。活学活用1下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是()A组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多B.动物和植物所含的化学元素的种类差异很大C.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到D.不同生物体内各种化学元素的含量基本相似C生

10、物界与非生物界之间存在着统一性和差异性，统一性体现在生物体的化学元素在非生物界都可以找到，差异性体现在它们所含元素的含量不同。碳元素在生物界中含量较高，而在非生物界中含量很少；动植物之间所含元素的种类相差不大，但各种化学元素的相对含量比例不同。2. 科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需的化学元素，其配方如表：离子K+NaMg2+Ca2+N03H2PO3so/Zn2+培养液浓度/molL1110.251210.251其中植物根细胞吸收量最少的离子是()【导学号：95252009】A.Ca2+B.S042+C.ZnD.H2PO3CZn为生命活动所必需的微量元素。啊餾细胞

11、中的无机物1细胞中的水背景材料鲜种子放在阳光下曝晒，重量减轻；干种子用水浸泡后仍能萌发，但干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠，再浸泡后不在萌发。思考交流11.活细胞中含量最多的化合物和含量最多的有机物分别是什么？提示：含量最多的化合物是水，有机物是蛋白质。2. 干种子用水浸泡后仍能萌发，但干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠，再浸泡后不在萌发的原因分别是什么？提示：前者是失去自由水的种子仍保持其生理活性，但后者是失去结合水。3. 与枝叶繁茂的夏季相比，冬季的北方落叶树结合水与自由水的比值上升了还是下降了？这有何意义？提示：冬季的落叶树的结合水与自由水的比值有所上升，可降低

12、代谢，增强抗逆性，对于树木抵御严寒有重要意义。归纳总结自由水和结合水自由水和结合水是可以相互转化的。自由水的相对含量越高，细胞代谢越旺盛，如种子萌发时，先要吸足水分，以增加自由水的含量，才能进行旺盛的生命活动。(1) 结合水的相对含量越高，细胞的抗旱、抗寒能力越强，如冬季植物吸水减少，细胞中结合水相对含量升高，使植物抗寒性增强。再如生活在干旱环境中的植物，结合水相对含量高，降低了蒸腾作用(蒸腾作用散失的是自由水)。(2) 细胞中两种形式水的相对含量不同，会影响组织、器官的形态特点，如心肌和血液中水的含量相当，但心肌中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高。2.细胞中的无机盐背景材料有植物

13、合成蛋白质需要含氮的无机盐；组成细胞膜、核酸和ATP需要含氮和磷的无机盐；碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分等。思考交流21植物缺Mg叶片会发黄，人缺Fe会患贫血症，请分析其中的原因，由此说明无机盐具有什么生理作用？提示：Fe是合成血红蛋白的必需元素，缺Fe会造成血红蛋白不能合成，导致患贫血症；Mg是合成叶绿素的必需元素，缺Mg叶绿素不能合成，叶片会发黄，由此说明某些无机盐是合成有机物的原料，在生物体的生命活动中不可缺少。2. 给病人输液时，要用0.9%的生理盐水，而不能用蒸馏水或浓盐水，这是为什么？提示：输液用的生理盐水溶液和血浆渗透压相等，医学上称为等渗溶液。正常人血浆渗透压是相对

14、稳定的，相当于0.9%NaCI溶液或0.5%的葡萄糖溶液。0.9%的生理盐水和人的体液为等渗溶液，红细胞等血细胞只有在等渗溶液中才能维持它的固有形态和功能。激烈的足球比赛场上，运动员有时会出现下肢肌肉抽搐的现象，这是什么原因？提示：剧烈运动使运动员大量出汗，随汗液丢失大量的钙盐，致使血液中钙离子含量太低而发生抽搐。归纳总结无机盐的生理功能(1) 细胞内某些化合物的重要组成部分，如：无机盐生理功能2+Mg叶绿素必需的原料Fe2+血红蛋白的主要成分PO/合成核苷酸的原料Zn2+人体内100多种酶的重要组成成分CaCO3动物和人体骨骼、牙齿中的重要成分维持生物体的生命活动，如:无机盐生理功能K十维持

15、细胞内液的渗透压Na+维持细胞外液的渗透压Ca2+哺乳动物血液中钙盐含量太低，会出现抽搐Mn2+某些酶的活化因子各种离子维持细胞和生物体内的酸碱平衡（3）维持生物体内的平衡 渗透压的平衡。酸碱平衡（即pH平衡）。pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质体组成物的所有特性以及在细胞内发生的一切反应。巧学好记：巧记无机盐功能的“三个一”一组成一调节一维持组成化合物调节酸碱度和渗透压维持生命活动2运动型饮料可为人体提供水和无机盐。F列有关生物体内水和无机盐的叙述中，错误的是（）A.生物体内的生化反应必须在水中进行B.自由水参与体内营养物质和代谢废物的运输C.某些无机盐是组成磷脂、RNA和纤

16、维素的必需成分D.无机盐在细胞内的含量很少，主要以离子形式存在，具有维持机体的渗透压、酸碱平衡和正常生命活动的功能【技巧点拨】解答本题需要掌握：水的种类和功能；（2）无机盐的存在形式和功能C生物体的生命活动离不开水，生化反应必须在水中进行；参与体内营养物质和代谢废物运输的是自由水；构成纤维素的元素是C、H、0,不含无机盐;无机盐在生物体内的含量虽少，但对维持机体的渗透压、酸碱平衡和正常生命活动有重要作用。活学活用1下列关于生物体内水的叙述，不正确的是()A结合水是细胞的重要组成成分B血细胞中的水大部分是自由水C细胞内结合水与自由水的比值与代谢强度无关D自由水可参与细胞内物质的运输与化学反应C细

17、胞中水有两种存在形式：自由水和结合水，其中结合水为结构物质，即它是细胞结构的重要组成成分，A项正确；细胞中自由水含量大约占95.5%,B项正确；结合水与自由水的相对含量决定细胞的代谢强度，结合水与自由水比值越低，则细胞代谢强度越大，C项错误；D为自由水的两项功能。2下列关于无机盐的叙述，错误的是()【导学号：95252019】A缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成B.Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响光合作用C.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaC03构成骨骼、牙齿D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘C铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2

18、是叶绿素的组成成分，缺Mg2则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食盐中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿。当堂达标固双基1.下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是()A.休眠的蚕豆子叶细胞B.玉米的胚乳细胞C.洋葱根尖分生区的细胞D.成熟柑橘的果肉细胞A结合水与代谢速度呈负相关关系，与抗逆性呈正相关关系。休眠的蚕豆子叶细胞比洋葱根尖分生区细胞和成熟柑橘的果肉细胞、玉米的胚乳细胞新陈代谢慢，自然结合水比例就高一些。2生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过液泡贮存大量的Na+而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内

19、Na*参与（）【导学号：95252019】A调节渗透压B组成体内化合物C维持pHD提供能量A液泡贮存大量的Na+,增大了细胞液的渗透压，使吸水能力增强。3参加马拉松比赛的运动员在比赛结束后应该饮用（）A.盐汽水B.牛奶C.纯净水D.果汁A比赛过程中，运动员大量出汗，排出大量无机盐，所以应饮用补充无机盐的盐汽水。下图为几种生物或生物器官的含水量比较，有关说法不正确的是（）【导学号：95252019】A.大麦种子和花生种子含水量低是因为它们所含亲水性物质较少B.代谢旺盛的组织、器官含水量较高C.生物的含水量因生物种类的不同而有所差别D.不同生物含水量不同与其生存环境有关A大麦种子和花生种子含水量低

20、，是因为在成熟和晾晒过程中部分自由水散失。3. 组成生物体的化学元素种类很多，在细胞内至少可以找到62种，常见的约有29种，其中重要的有24种，它们在生物体内担负着多种重要功能。下表是人体内部分元素含量表（质量分数%），据表回答有关问题。元糸CHNPOMgKS含量55.997.469.333.1114.620.161.090.78元糸CaFeNaClZnSiRbSe含量4.670.00960.470.470.00930.0050.0050.001从表中数据来看，属于组成人体的大量元素的是,钠和氯这两种元素在人体内含量较高，但在植物体内含量却很低，从它们的来源来看，人们每天的食物中都含一定量的从功能上看，钠在人体内具有维持勺作用，当钠在人体内含量太低时，人体会出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状。人体红细胞内的一种重要蛋白叫血红蛋白，它具有的作用；组成它的