第二講細胞中的元素、化合物、無機物課程要求考點1組成細胞的元素考點2組成細胞的化合物：水考點3組成細胞的化合物：無機鹽考點4檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)補充5水和種子萌發(fā)的關(guān)系01組成細胞的元素一、組成細胞的元素元素地殼細胞O48.6065.0Si26.30極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）表*Si在某些植物中含量較高，如硅藻、禾本科植物等數(shù)據(jù)分析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玉米細胞和人體細胞的部分元素及含量（干重，質(zhì)量分數(shù)）*其他元素占細胞干重的質(zhì)量分數(shù)總計小于3%一、組成細胞的元素【思考】為什么生物界與非生物界元素種類大體相同，元素含量差異很大？生物界非生物界組成細胞的元素在自然界都能找到組成元素含量上相差很大統(tǒng)一性差異性生物體有選擇地從無機自然界獲取各種物質(zhì)來組成自身。一、組成細胞的元素元素分類元素種類大量元素微量元素指含量占生物體總重量萬分之一以上的元素：構(gòu)成細胞最基本的元素CHONPSKCaMg指含量占生物體總重量萬分之一以下的元素。它們的含量雖少，但不可或缺：FeMnZnCuBMo大量元素和微量元素的劃分依據(jù)不是生理作用大小，而是含量多少，無論多少它們都是組成生物體的必需元素。那體內(nèi)的元素都是必需的？一、組成細胞的元素1.微量元素含量極少，不是人體所必須的，你認為這種說法爭取嗎？并不是所有含量少的都是微量元素。生物體內(nèi)含有的元素不一定是生物體所必需的元素，如Pb。這樣的元素含量再多也不是大量元素。不論大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對于維持生物體的生命活動都起著非常重要的作用。微量元素在生物體內(nèi)含量少，但生理作用并不小。2.在人體內(nèi)含量少的都是微量元素嗎？一、組成細胞的元素組成人體的主要的元素（占細胞鮮重的百分比）組成人體的主要的元素（占細胞干重的百分比）元素：化合物含量:元素：化合物含量:O>C>H>N水>蛋白質(zhì)>脂質(zhì)>糖類C>O>N>H蛋白質(zhì)>脂質(zhì)>糖類二、組成細胞的化合物3.特別提醒：不同生物細胞中各種化合物含量是有差別的，比如糖類是構(gòu)成大多數(shù)植物體干重中含量最多的化合物（如小麥種子細胞中糖類含量較高，而花生種子細胞中脂肪含量較高。）。所以1、2兩條總結(jié)的是一般規(guī)律，并不適用于所有細胞。1.占細胞鮮重最多的化合物是水。2.占細胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。一、組成細胞的元素存在形式：大多以

的形式存在，少數(shù)元素以

形式存在?；衔镫x子少數(shù)元素以離子形式存在，如K以K＋形式存在于細胞內(nèi)液中。但有少數(shù)元素是以單質(zhì)形式存在的，如硫磺細菌中的S是以硫磺顆粒存在的。元素組成：水：蛋白質(zhì)：脂肪：磷脂：固醇：糖類：核酸：H、OC、H、O、N，有的含有P、SC、H、OC、H、O、N、PC、H、O一般C、H、O(幾丁質(zhì)除外，還含有N)C、H、O、N、P一、組成細胞的元素部分糖類含有N，如幾丁質(zhì)糖類脂肪、固醇+N（S及Fe等）+N、PC、H、O蛋白質(zhì)磷脂、ATP、NADPH、NADN、核酸等+N、Mg葉綠素二、組成細胞的化合物依據(jù)元素推斷化合物的種類和功能：（1）據(jù)特征元素推測化合物的種類（2）”元素分析法”判斷化合物的種類和功能：（3）從化合物的元素組成分析氧化分解釋放能量的多少：依據(jù)元素推斷化合物的種類和功能：脂肪的含氫量多于糖類，因此等質(zhì)量的脂肪氧化分解時消耗氧氣和釋放能量都多于糖類。從化合物的元素組成分析代謝終產(chǎn)物：糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都含有C、H、O，故其代謝終產(chǎn)物都有CO2和H2O；蛋白質(zhì)中還有N，其代謝終產(chǎn)物中還含有尿素。二、組成細胞的化合物C:在細胞______中含量最多，是________元素。是構(gòu)成有機物的核心元素。H:參與構(gòu)成水和有機物。是細胞中___________最多的元素。O:在細胞______中含量最多，參與構(gòu)成水和有機物。干重最基本原子個數(shù)鮮重N:主要參與構(gòu)成______________________________________________有機物蛋白質(zhì)、核酸、ATP、NADPH、NADH等P:主要參與構(gòu)成______________________________________等有機物。核酸、ATP、NADPH、磷脂S:主要參與構(gòu)成某些________。蛋白質(zhì)主要元素參與構(gòu)成的物質(zhì)：一、組成細胞的元素誤區(qū)：易混淆“數(shù)量”和“含量”。人體活細胞中氧的含量最多，但氫原子的數(shù)量最多。同位素并非都具有放射性，如15N、18O無放射性，3H、14C、32P、35S有放射性。高中課本出現(xiàn)的涉及到同位素的實驗主要如下：用_____標記__________，研究分泌蛋白合成運輸過程。P一51用18O分別標記H2O和CO2，追蹤光合作用產(chǎn)生的O2來自于哪里，結(jié)果證明O2來自于_________。P一102用14C標記CO2，探究得到卡爾文循環(huán)的碳元素去向依次是

______________________________。P一104用________________分別標記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)，證明DNA是遺傳物質(zhì)。P二45用________標記DNA，證明DNA的半保留復(fù)制方式。P二5432P、35S15NH2O3HCO2→C3→（CH2O）+C5氨基酸一、組成細胞的元素同位素標記法思考：1.(大本P9)植物缺少N、Mg、P會影響光合作用的原因是？二、組成細胞的化合物N、Mg是組成葉綠素的成分，N、P是組成葉綠體類囊體薄膜和ATP的成分，N也是組成光合酶的成分，因此植物缺少N、Mg、P會影響光合作用思考：2.當土壤含水量過高時，反而不利于植物的正常生長，可能的原因有植物根部因缺氧進行無氧呼吸:①根部能量供應(yīng)不足，影響物質(zhì)運輸；②植物根部因無氧呼吸產(chǎn)生大量酒精而出現(xiàn)爛根現(xiàn)象元素大量元素含量微量元素CHONSPKCaMg(萬分之一)ZnFeBCuMoMn作用最基本基本主要C—生物大分子都以碳鏈為骨架CHONCHONSP存在形式大多數(shù)以_________的形式存在化合物一、組成細胞的元素[判斷題]青少年缺鈣會導(dǎo)致肌肉抽搐，這說明微量元素能夠維持正常的生命活動。

2016全國卷Ⅱ，4B

構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤吸收。

2018全國卷Ⅰ下列有關(guān)植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述，錯誤的是（）A.土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的元素離子可被根系吸收B.農(nóng)田適時松土有利于農(nóng)作物根細胞對礦質(zhì)元素的吸收C.在酸性土壤中，小麥可吸收利用土壤中的N2和NO3﹣D.給玉米施肥過多，會因根系水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象一、組成細胞的元素C?×一、組成細胞的元素1.一種植物和一種哺乳動物細胞中某些化學元素的含量(占細胞干重的百分比/%)如下表，下列有關(guān)敘述正確的是(

)元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17動物55.997.4614.629.333.114.670.78A.C的含量能說明有機物是動植物體內(nèi)干物質(zhì)的主要成分B.由表可知，兩種生物體內(nèi)所含化學元素的種類和含量差異很大C.測定該動物體內(nèi)的某種小分子物質(zhì)含有C、H、O、N、S，此小分子物質(zhì)不可能是氨基酸D.N、S含量說明動物組織含蛋白質(zhì)較多，H、O的含量說明植物體內(nèi)含水多A

一、組成細胞的元素2.下列關(guān)于細胞中化學元素的說法正確的是()A．細胞中一種元素的作用能被其他元素替代B．細胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要C．在人體活細胞中氫原子的數(shù)目最多D．無論鮮重還是干重，組成細胞的元素中C的含量最多，在光合作用中C元素可以從CO2經(jīng)C3形成(CH2O)E．人與大腸桿菌所含有的化學元素種類和含量基本相同F(xiàn)．某口服液廣告聲稱“含有豐富的N、P、Zn等微量元素”C

考察特點:可以延申到同族元素考察[2024遼寧六校開學考試]美國航天局科學家在加利福尼亞州東部的莫諾湖里發(fā)現(xiàn)了一種被稱作GFAJ-1的獨特細菌，這種細菌能利用劇毒化合物砒霜中的砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進行一些關(guān)鍵的生化反應(yīng)(在元素周期表中，砷排在磷下方，兩者屬于同族，化學性質(zhì)相似)，根據(jù)上述材料進行預(yù)測，下列說法正確的是(

)A.GFAJ-1與新冠病毒最本質(zhì)的區(qū)別是其沒有以核膜為界限的細胞核B.GFAJ-1是原核生物，以RNA為遺傳物質(zhì)C.砷元素可能存在于GFAJ-1的細胞膜、ATP、核酸、脂肪和糖類中D.GFA]-1的細胞中蛋白質(zhì)的合成場所為核糖體D2020·山東省鄒城市第一中學月考美國宇航局科學家在加利福尼亞州東部的莫諾湖里發(fā)現(xiàn)了一種被稱作GFAJ-1的獨特細菌，這種細菌能利用某劇毒化合物中的砷來代替磷元素構(gòu)筑生命分子，進行一些關(guān)鍵的生化反應(yīng)(在元素周期表中，砷排在磷下方，兩者屬于同族，化學性質(zhì)相似)。根據(jù)上述材料進行預(yù)測，下列說法錯誤的是()A.GFAJ-1細菌體內(nèi)含量較多的六種元素可能是碳、氫、氧、氮、砷、硫B.砷元素存在于GFAJ-1細菌細胞膜以及糖類、DNA和RNA等物質(zhì)中C.砷對多數(shù)生物有毒可能是因為砷能夠代替磷參與生化反應(yīng)，制造混亂D.該發(fā)現(xiàn)將使人類對生命的認識發(fā)生重大改變，拓寬了在地球極端環(huán)境乃至外星球?qū)ふ疑乃悸稡二、組成細胞的化合物A.P、Mg、S等元素在玉米細胞中含量很少，屬于微量元素B.表中玉米細胞比人體細胞中含有的O元素較多是因為玉米細胞中含水更多C.表格中在細胞內(nèi)含量多的元素比含量少的元素更重要D.玉米細胞和人體細胞中N元素含量不同，可能與細胞中蛋白質(zhì)的含量不

同有關(guān)5.下表是玉米和人體細胞的部分元素及含量(干重，質(zhì)量分數(shù))，下列有關(guān)說法正確的是元素OHNKCaPMgS玉米44.436.241.460.920.230.200.180.17人14.627.469.331.094.673.110.160.78D02細胞中的水本知識考點分析：1.最主要的是要知道自由水/結(jié)合水與細胞代謝，抗逆性的關(guān)系2.能結(jié)合所給例子寫出水的功能二、細胞中的水1.水分分布對比:

①生物體的含水量隨著生物種類的不同而有所差別，一般為60%-95%。②水是構(gòu)成細胞的重要成分，也是活細胞中含量最多的化合物。水母97%藻類90%魚類80-85%蛙78%高等植物60-80%哺乳動物65%水生陸生二、細胞中的水幼年老年>成年>男性女性>1.水分分布對比:水生﹥陸生生物；

幼年>成年>老年；幼嫩細胞>衰老細胞；代謝旺盛>代謝緩慢；二、細胞中的水2、水的理化特性與分子結(jié)構(gòu)①水是良好的溶劑。水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成，氫原子以共用電子對與氧原子結(jié)合。由于氧原子具有比氫原子更強的吸引共用電子的能力，使氧原子一端稍帶負電荷，氫原子一端稍帶正電荷。這種電子分布不均勻的分子叫做極性分子。由于水分子的極性，帶正電荷或負電荷的分子和離子都容易與水結(jié)合，因此水是良好的溶劑。二、細胞中的水2、水的理化特性與分子結(jié)構(gòu)②水具有流動性。由于水分子的極性，一個水分子的負電區(qū)(氧端)與另一個水分子的正電區(qū)(氫端)之間通過靜電吸引形成一種弱的引力，這種弱的引力稱為氫鍵。不同水分子間的氫鍵不斷地斷裂，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體狀態(tài)。二、細胞中的水2、水的理化特性與分子結(jié)構(gòu)③水具有較高的比熱容。由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對不容易改變，水的這種特性，對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。比熱容：是指使單位質(zhì)量物體改變單位溫度時所吸收或釋放的能量。

思考2、水比酒精的比熱容高。相同質(zhì)量的水的溫度提高1℃所需的能量比酒精的要______（多/少）；吸收相同熱量時，相同質(zhì)量的水比酒精升溫更______（快/慢）。多慢二、細胞中的水2、水的理化特性與分子結(jié)構(gòu)③水具有較高的比熱容。甲乙思考1、___圖為冰中水分子的分布，____圖為水中水分子的分布。甲乙三、細胞中的水形式自由水結(jié)合水概念細胞中絕大部分的水呈游離狀態(tài)，可以自由流動，約占細胞內(nèi)全部水分的95.5%。與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合的水，約占細胞內(nèi)全部水分的4.5%。功能①細胞內(nèi)良好的溶劑；②參與生物化學反應(yīng)；③為細胞提供液體環(huán)境；④運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分，存在形式主要是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，失去流動性和溶解性3、水的存在形式及作用為什么心臟和血液含水量相似，但是它們的形態(tài)不一樣呢？二、細胞中的水4.結(jié)合水和自由水的比例（考得最多）