细胞中的元素和化合物2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第2章第1节

细胞中的元素和化合物问题探讨这两张图片有什么区别?生

石

花石

头有生命无生命细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢?是因为细胞内有什么非物质的“活力”因素吗?是因为细胞内含有特殊的“生命元素”吗?是因为组成细胞的分子有什么特殊之处吗?VIB624

Cr

铬

34s¹52.0042Mo钼4d5s¹95.9474

W

钨5d'6s²183.8106Sg〔266〕VIB7

8VⅢ9

10ⅡB

1227Co钴3d

4s²58.9325Mn

锰

3d4s²54.9443Tc锝4dss²(98)75Re铼56f6s²

186.2107Bh(264)26Fe铁3d4s²55.8544Ru钌4d5s¹

101.1760s锇5df6s²

190.2108Hs*〔277〕30Zn锌3d⁶4s²65.4147Ag

48Cd银镉4d°5s'|

4d¹°ss²107.9112.445Rh铑4d°5ss¹102.977Ir铱5d6s²

192.2109Mt(268)46Pd钯4d¹106.478Pt铂5d96s¹

195.1110Ds率〔281〕79Au金5a°%s'197.0111Rg〔272〕组成细胞的元素ⅢA135B

硼

2s²2p¹10.8113Al铝26.9831Ga镓4s²4p¹69.72IVA

146C

碳

2s²2p²

12.0114Si硅3s²3p²28.0932Ge锗

4s²4p²72.6492

U-铀5f³6ds²238.0VB523V钒3d³4s²50.9441

Nb

铌

4d'ss¹92.9173Ta钽5dss²

180.9105Db(6d²7s²)〔262〕IA11H氮1.0083Li锂2s¹6.94111Na钠3s¹22.9919K钾4s¹39.1037Rb铷5s¹85.4755Cs铯6s¹

132.987Fr钫7s¹〔223〕0族电子数28288281882818188281832188239Y钇4d'5ss²88.9657～71La～Lu镧

系89～103Ac～Lr钢

系40Zr锆4&²5s²91.2272

Hf铪5ď6s²178.5104Rf鲈(6d7s²)(261)0182

He

氨4.00310Ne

氖2s²2⁶20.1818Ar氩3s²sp⁶39.9536Kr

氪4s²+p⁶8308054Xe氙5s²5p⁶131.386Rn氡6s²6p⁶〔222〕族

周期1234567ⅡA24Be铍2s²9.01212Mg

镁3s²24.3120Ca钙4s²40.0838Sr锶5s²87.6256Ba钡6s²137.388Ra镭75²〔226〕VA

157N

氮

2s²zp³14.0115P磷3s²3p³30.9733

As

砷4s²4D⁵74.9251Sb锑

5s²5p⁵

121.883Bi铋

6s²6p³209.0非

金

属

金

属过渡元素原子顺序一元素名称_注

·

的是人造元素ⅢB

IVB3

4元素符号，红色指放射性元素外围电子层排布，括号

指可能的电子层排布相对原子质量(加括号的数

据为该放射性元素半衰期最

长同位素的质量数)52

Te碲5s²5p127.684Po钋6s²6p⁴〔209〕53I碘

5s²5p⁵

126.985At砹

6s²6p⁵〔210〕49In铟5s²5p¹114.881T1铊6s²6p¹204.450

Sn锡

5s²5p²

118.782Pb铅

6s²6p²

207.216S硫3s²3p32.0634

Se硒4s²|p78.9617C1氯3s²3p⁵35.4535

Br溴

4s²+p

79.90元

素

周

期

表KL

KM

L

KNML

K0NM

L

KP0NM一VIA179F氟

2s²2p⁵19.00VIA

1680氧

2s²2p

16.0080Hg汞5d°

6s²

200.621Sc钪3d'4s²44.9622Ti钛3ď4s²47.8728Ni镍34s²29Cu铜3d¹°4s电子层IB

11112Uub(285)58.6963.55L

K元素是质子数相同，中子数不同的同一类原子的总称。例如¹2C(6

个质子+6个中子)和¹4C(6个质子+8个中子)都是碳元素，互为同位素。δ原子核核外电子δ质子中子原子δ-是因为细胞内含有特殊的“生命元素”吗?

生物是来自于非生物界生物界和非生物界具有统一性元素地壳O48.60Si26.30C0.087N0.03H0.76(1)组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，说明了什么?比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题?65.0极少*18.03.010.0组成地壳和组成细胞的

部分元素含量(%)表活

动

一

：细胞生物界和非生物界具有差异性生物体是按照生命活动的需要，有选择地从无机自然界中获取元素。(2)细胞中的各元素含量和无机自然界中的含量大不相同，这说明了什么?48.6065.026.30极少*0.08718.00.033.00.7610.0元素OSiCNH组成地壳和组成细胞的

部分元素含量(%)表地壳细胞元素玉米细胞人体细胞C43.7555.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78一样，都是C、H、O、N

。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等

物质，这些物质含有C、H、O,蛋白质

中还含有大量的N元素。(1)在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象?玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。活

动

二

：元素玉米细胞人体细胞C43.7555.99H6.247.46O44.43

14.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含

量

有

差

别。如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多

一

些。(2)玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体

细胞，怎样解释这种现象?玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。生物界与非生物界之间生物界不同生物之间生物界与非生物界之间生物界不同生物之间元素种类

表现[元素含

量

表现[统一性差异性体现体现小结：元素的统一性和差异性元素玉米细胞人体细胞C43.7555.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78甲

硫氨

酸半

胱

氨

酸(3)细胞中有些元素含量少，如在玉米细

胞中

，S只有0.

17%,Mg只有0.18%,是否意味着这些元素并不重要?玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。CysMet大量元素：在人体内，有些元素的平均含量在万分之一以上，称为大量元素。如C

、H

、0、N

、P

、S

、K、Ca

、Mg等，C

、H

、0

、N4种元素约占96.3%,被称为基本元素。

微量元素：在人体内，有些元素的平均含量低于万分之一，称为微量元素。虽然各种元素在生物体内的含量不同，但对细胞的代谢和生物体的生命活动都起到了特定的、不可替代的作用。如Fe

、Mn

、B、Zn

、Mo

、Cu等。自然界中的元素组成细胞的元素CHONDSKCaMg

FeMnZnCu

BMo大量元素

微量元素尝试构建下列元素的包含关系图。自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素组成细胞的各种元素主要以什么形式存在呢?这些食物中含量较多的有机物种类是什么?怎么证明你的猜想?十

斐林试剂

_甲液：

0.1

g/ml

NaOH

溶液乙

液

：

0.05

g/ml

CuSO₄

溶液等量混匀现配现用新制Cu(OH)₂中

的C

u²+还

原水浴加热50~65℃1.实验原理：还原糖葡萄糖、果糖、

半乳糖，除蔗糖以外的二糖砖红色沉淀Cu₂O(一)还原糖的检测和观察检测生物组织中的糖类、蛋白质和脂肪HO-C

一H果

糖Ho-C

一H葡萄糖0C一HH-C

一OHCH₂OHC一0富含淀粉

富含蔗糖为非还原性糖

为非还原性糖1.富含还原糖2.颜色浅不影响观察制

浆

→

单

层

纱

布

过

滤

→

取

液材料本身颜色

干扰观察2.关于选材三肽!o---1!

0

---1一

一(NH₂-CO-NH-CO-NH₂)(双缩脲)1.实

验

原

理

：蛋

白

质

十

双

缩

脲

试

剂

—

→

紫色络合物(二)蛋白质的检测和观察A液：0.1

g/ml

NaOH溶液B液：0.01

g/mlCuSO₄

溶液若先加B液或B液过量，会生成Cu(OH)2,干扰颜色反应。A

1ml

B

4滴先A后BH

I

C

I

RN

I

HH…

CR.COOHC-

||ON

I

H一鲜肝研磨液里含有很多酶