細胞中的元素和化合物231.組成細胞的元素（1）

生物界和非生物界在元素種類和含量上的關系種類統(tǒng)一含量差異原因：生物有選擇性地從無機自然界獲取各種物質來組成自身。1微量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等

最基本元素：基本元素：C、H、O、N（參與構成生物大分子的基本骨架）大多以化合物的形式存在2、組成細胞的元素來源、分類、存在形式元素有選擇地從無機自然界中獲取大量元素:來源分類依據存在形式常見20多種C

13、組成細胞的化合物水：鮮重

，大多為

。無機化合物無機鹽：大多以

形式存在糖類：只含

（

物質）

脂質：主要含

，此外還含

（

物質）有機化合物蛋白質：主要含

（

物質）核酸：含

（

物質）最多自由水離子C、H、O能源N、P儲能C、H、O、N(S)結構C、H、O、N、P遺傳C、H、O(含碳元素)（2）最值問題

鮮重最多的化合物：鮮重最多的有機物：干重最多的化合物：干重最多的有機物：

鮮重最多的四種元素：

干重最多的四種元素：水

蛋白質蛋白質蛋白質O>C>H>NC>O>N>H元素玉米細胞人體細胞C43.5755.99H6.247.46O44.4314.62N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78原因：不同生物組織細胞中化合物含量不同，有的還相差懸殊。如小麥種子細胞和玉米細胞等中糖類含量較高，而人體細胞中蛋白質含量較高。思考討論玉米細胞和人體細胞干重含量較多的四種都是元素C、H、O、N，在玉米細胞中的含量大小關系為O>C>H>N，而在人體細胞中的含量大小關系為C>O>N>H，這是為什么？【歸納總結】（1）氮元素屬于組成細胞的大量元素在核糖體上合成的含氮有機物是蛋白質在細胞核中合成的含氮有機物是核酸，葉綠體中含氮的光合色素是葉綠素。氮元素在DNA分子上存在于堿基中;

氮元素在蛋白質中主要存在于肽鍵中。

3.判斷化合物的種類和功能的2種方法（1）元素組成分析法（2）特征元素提示法114.教材中涉及到的同位素標記請你回憶并歸納以上同位素標記的化合物及對應課本實驗【易錯辨析】（1）細胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要。(

)×[解析]

微量元素是生物體內含量很少但必不可少的元素。（2）細胞中一種元素的作用能被其他元素替代。(

)×[解析]

細胞中每種元素的作用是不同的，是不能被替代的。（3）

因為脂質中的脂肪是儲能物質,所以脂質在組成細胞的化合物中，占細胞干重百分比最多。(

)×[解析]

在組成細胞的化合物中，占細胞干重百分比最多的是蛋白質。

×

A.組成人體的化學元素，都能在食物中找到，但不一定都能在無機自然界中找到C.組成各種生物體細胞的元素中碳含量較高，所以碳是生命的核心元素D.在不同生物的細胞內，組成它們的化學元素的種類基本相同DD圖1-2-5

（1）含水量的比較水生生物＞陸生生物；幼兒＞成年＞老年；男人＞女人；代謝旺盛＞代謝緩慢。（2）細胞中水的存在形式和功能結合水細胞結構自由水細胞內的生物化學反應液體環(huán)境營養(yǎng)物質和代謝廢物細胞中的水（70%~90%）種子烘干喪失的水種子曬干喪失的水OHH―＋＋OHH―＋＋OHH―＋＋氫鍵水的分子結構與水的功能的關系水是極性分子帶有正電荷或負電荷的分子（或離子）都容易與水結合因此，水是良好的溶劑。水分子之間形成氫鍵氫鍵比較弱，易被破壞，不斷斷裂又不斷形成，使水能維持液體狀態(tài)水具有較高的比熱容，不易發(fā)生改變維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性（3）自由水與結合水的比值和細胞代謝的關系①關系：二者可以相互轉化。旺盛差減慢強②實例：a.不同種類的生物、同一生物的不同器官及不同生長發(fā)育時期，細胞的含水量不同。b.衰老的細胞內自由水含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。c.萌發(fā)種子或癌變細胞中，自由水與結合水的比值上升，代謝增強。d.種子成熟過程中自由水含量降低。e.變溫生物冬天自由水含量少，夏天自由水含量多。歸納總結：生活中的現象對此現象的解釋種子在貯存時需將種子曬干干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)低溫環(huán)境下減少花卉澆水干種子放在試管中加熱有水珠炒熟的種子浸泡后不萌發(fā)減少自由水含量，降低種子的代謝，延長種子壽命失去自由水的種子仍保持其生理活性提高花卉對低溫的抗性種子曬干后，仍含有結合水，用酒精燈加熱會失去結合水失去結合水的細胞失去生理活性分析角度具體內容吸收產生水可用自由擴散、協(xié)助擴散的方式跨膜運輸①單糖合成多糖②ATP的合成③暗反應(葉綠體基質)④有氧呼吸第三階段(線粒體內膜)⑤氨基酸的脫水縮合(核糖體)⑥DNA分子的復制、轉錄分析角度具體內容調節(jié)利用①氣孔開閉：通過控制水的蒸騰來調節(jié)對水的吸收②抗利尿激素：促進腎小管和集合管對水的重吸收①肝糖原的水解②ATP的水解③光反應(類囊體薄膜)④有氧呼吸第二階段(線粒體基質)⑤淀粉、蛋白質、脂肪的消化⑥DNA、RNA的水解?1.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是組成細胞的微量元素。

（

×

）2.組成細胞的元素都是以化合物的形式存在。

（

×

）3.自由水和結合水是細胞結構的重要組成成分。

（

×

）4.入冬后氣溫下降，植物體內自由水含量相對增多。

（

×

）××××1.小白菜等蔬菜在霜凍后食用品質更佳。研究發(fā)現，植物在低溫環(huán)境下會產生抗逆反應，如將細胞中的淀粉水解成葡萄糖。下列分析錯誤的是(

)B.該變化導致細胞液濃度升高，細胞液不易結冰D.抗逆反應引起細胞膜流動性增強、酶活性升高D無機鹽（1%~1.5%）少數無機鹽可以化合物形式存在，如CaCO3構成牙齒、骨骼。1.無機鹽在細胞中的含量極少，僅占細胞鮮重的1%～1.5%。2.無機鹽在細胞中的存在形式細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在。如：陽離子：

Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。陰離子：

Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。細胞中的無機鹽生理功能具體實例：①構成細胞中某些復雜化合物的組成成分物質名稱特征元素共有元素ATPC、H、O、N葉綠素血紅蛋白甲狀腺激素胰島素ATPPMgS、FeIS②維持細胞和生物體正常的生命活動

血鈣過高，肌無力；血鈣過低，肌肉抽搐。B能促進花粉萌發(fā)，花粉管生長，缺B會導致“花而不實”。Na+、K+

維持神經細胞、肌肉細胞的興奮性Na+人體內缺乏會引起神經、肌肉細胞的興奮降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力等。當大量出汗排除過多無機鹽后，應該多喝淡鹽水。③維持細胞的滲透壓平衡細胞外液滲透壓：Na+、Cl-細胞內液滲透壓：K+

醫(yī)用生理鹽水是質量分數為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的含義是什么？在什么情況下需要用生理鹽水？質量分數為0.9%的NaCl溶液的濃度，正是人體細胞所處液體環(huán)境中溶質的濃度，所以叫生理鹽水。

當人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時，應輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細胞的生活環(huán)境維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。④維持細胞的酸堿平衡進行激烈運動時，會感到腰酸、膝蓋酸等。這是因為運動時產生了乳酸，但體液的pH沒有因此而降低，還是維持在之間，為什么呢？乳酸＋NaHCO3=乳酸鈉＋H2CO3CO2＋H2O人體依靠無機鹽離子H2CO3/HCO3—

等組成的緩沖體系來調節(jié)并維持平衡。歸納概括?？紵o機鹽的功能（1）對照組:植物+完全培養(yǎng)液→正常生長。（2）實驗組

驗證無機鹽功能實驗完全培養(yǎng)液：滿足植物生長發(fā)育必需營養(yǎng)素的培養(yǎng)液。缺素培養(yǎng)液：缺乏植物生長發(fā)育所必需的某種或幾種營養(yǎng)素的培養(yǎng)液。習題鞏固1.(2021·全國卷Ⅰ)植物在生長發(fā)育過程中，需要不斷從環(huán)境中吸收水。下列有關植物體內水的敘述，錯誤的是(

)A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài)B．結合水是植物細胞結構的重要組成成分C．細胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產生水D．自由水和結合水比值的改變會影響細胞的代謝活動C1.[2022·湖北卷]

水是生命的源泉，節(jié)約用水是每個人應盡的責任。下列有關水在生命活動中作用的敘述，錯誤的是(

)

C[解析]

自由水是化學反應的介質，故水是酶促反應的環(huán)境，A正確；血液中的緩沖對是由離子組成的，離子溶解在水中才能形成緩沖體系，B正確；維生素D屬于脂質，脂