细胞中的元素和化合物

关于细胞中的元素和化合物问题探讨

比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能看出什么问题？组成地壳和组成细胞的部分元素含量(％)表元素地壳细胞O48.6065.0Si26.30极少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0第2页,共24页，2024年2月25日，星期天?1.组成生物体的所有元素中，有没有哪一些元素是生物体所特有的？没有。这说明什么？生物界和非生物界具有统一性。2.生物体中的元素含量和无机环境中的含量有区别吗？有，相差很大。这又说明什么？生物界和非生物界还具有差异性。第3页,共24页，2024年2月25日，星期天一、生物界与非生物界的关系：统一性：差异性：组成细胞的化学元素在无机环境中都能找到。细胞与无机环境中的各种化学元素的相对含量差别很大。第4页,共24页，2024年2月25日，星期天元素玉米人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：1.不同生物体内化学元素的种类：2.不同生物体内同种化学元素的含量：3.同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中4种元素：所占比例最大。C、H、O、N大体相同相差很大第5页,共24页，2024年2月25日，星期天二、组成细胞的元素大量元素：微量元素：基本元素：四大元素：

主要元素：大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。CHONPSKCaMgFeMnB

ZnCuMoCCHON

CHONPS(约占原生质总量的97%)第6页,共24页，2024年2月25日，星期天元素缺乏与疾病的相关性：缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病缺B：华而不实（只开花不结果）缺Se：患克山病（原发性心脏病）缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺I：

人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象第7页,共24页，2024年2月25日，星期天思考：１、为什么说C是够成细胞的基本元素？答：因为1.C在细胞中的含量比较高，占细胞干重的48.4%.2.C链构成生物大分子的基本骨架，而C可以形成4个化学键，因此可以形成成千上万个C原子的物质２、什么是细胞的湿重？什么是细胞的干重？湿重含量最多的元素是什么？干重含量最多的元素是什么？第8页,共24页，2024年2月25日，星期天干﹑鲜细胞对比图

组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）组成人体细胞的主要元素

（占细胞干重的百分比）第9页,共24页，2024年2月25日，星期天１、组成细胞的化合物无机化合物有机化合物水糖类脂质蛋白质核酸无机盐三、组成细胞的化合物

细胞内最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？动动脑第10页,共24页，2024年2月25日，星期天答案：区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素。如：糖类是有机物，由C、H、O三种元素组成；水是无机物，由H、O二种元素组成。这不是严格意义上的区别，严格区分参照化学教科书有机化合物和无机化合物有什么区别？第11页,共24页，2024年2月25日，星期天2．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是_______，含量最多的有机化合物________。水蛋白质水：85%-90%无机盐：1%-1.5%无机化合物有机化合物糖类脂类:1%-1.5%蛋白质:7%-10%核酸1%-1.5%化合物

质量分数%水5~90无机盐1~1.5蛋白质7~10

脂质1~2糖类和核酸1~1.5第12页,共24页，2024年2月25日，星期天1.不同种类的生物体中，水的含量不同在细胞中含量最多。（一)、水２.生物体在不同的生长发育期含水量也不同。3.不同组织器官中水的含量不同

组织器官形态含水量%

骨骼坚硬的固态

22

骨骼肌坚韧的固态

76

心脏坚韧的固态79

血液液态83第13页,共24页，2024年2月25日，星期天水在细胞中的存在方式：（1）结合水——与细胞内其他物质结合（4.5%）主要功能:

作为细胞的结构成分

结合水自由水（2）自由水——以游离的形式存在；

主要功能:

是细胞内良好的溶剂；参与细胞内的许多生化反应；细胞生活的基本环境；运输作用等。第14页,共24页，2024年2月25日，星期天自由水与结合水的比值能反映出代谢活动的强弱.代谢活跃时，含水量高（70%以上）；自由水比例增加时，生长迅速。自由水与结合水可相互转换。自由水/结合水的比值越高，新陈代新越旺盛，生长发育越迅速，抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱；反之，自由水/结合水的比值越低，新陈代新越缓慢，生长发育越迟缓，抗旱、抗寒、抗热性能相对提高。第15页,共24页，2024年2月25日，星期天

细胞中的无机盐大多数以离子状态存在、含量少（1%~1.5%）主要功能:1．是某些化合物、细胞结构的组成成分;

2．参与生命活动的调节，维持生物体的生命活动;3．维持细胞内的平衡：渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡。(二)、无机盐第16页,共24页，2024年2月25日，星期天1、血液中的Ca2+含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高而出现抽搐，这一事实说明Ca2+的生理功能之一是()A构成细胞结构的组成成分B维持细胞的正常形态C维持细胞的正常生理功能D调节渗透压和酸碱平衡【解析】神经肌肉的应激性，需要体液中各种无机盐离子维持一定的比例。当Na+、K+浓度增高时，神经肌肉的应激性增高，而当Ca2+、Mg+、H+浓度增高时，应激性降低。当血液中的Ca2+过低时，应激性增高，手足抽搐，这一事实说明Ca2+对于维持细胞的正常生理功能有重要作用。C第17页,共24页，2024年2月25日，星期天２、填空1)．组成人体的元素中，占细胞鲜重百分比最多的元素是___；占细胞干重百分比最多的元素是___。___是构成细胞的最基本元素。2)．一般情况下活细胞内含量最多的化合物是___，含量最多的有机化合物________。OCC水蛋白质第18页,共24页，2024年2月25日，星期天3、科学家在研究生物体的化学成分时,发现组成生物体的元素在非生物界也存在,这一事实主要说明:（）

A生物界和非生物界没有区别

B生物界和非生物界具有统一性

C生物来源于非生物

D生物界和非生物界具有差异性4、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（）A、蛋白质B、脂肪C、糖类D、水BD第19页,共24页，2024年2月25日，星期天5.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（）

A、差异很大B、有些差异

C．大体相同D．没有一定标准6．在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（）

A．Fe、Mn、Zn、MgB．Zn、Cu、Mn、CaC．Zn、Cu、B、MnD．Mg、Mn、Cu、Mo7.在组成生物体的化学元素中，最基本的元素是（）

A．CB．HC．OD．NCCA第20页,共24页，2024年2月25日，星期天8、细胞内质量分数最大的元素是()A氧B碳

C氢D氮【解析】此题仅从化学角度考虑，由细胞联想到有机物，就会错选B；如果从生物学角度分析，生物体质量的70%是水，这样，仅氧元素就占细胞的：70%×16/18=62%A第21页,共24页，2024年2月25日，星期天９.下表表示人体和玉米细胞中部分含量较多的元素的含量（占细胞干重的质量分数/%）。请回答下面的问题。（1）分析玉米和人体细胞中的元素构成的相同点是

；不同点是

。（2）清洁空气中N2占78%，地壳中含量最多的是O，而细胞干重含量最多的是C。但构成生物体的元素在自然界都能找到。这一事实说明

。从碳原子的化学性质看，由于

，可以说地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。元素玉米人O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78组成细胞的元素种类基本相同组成细胞的同种元素含量不同生物界与非生物界的统一性和差异性它能通过化学键连结成链或环，从而形成生物大分子第22页,共24页，2024年2月25日，星期天实验