1、第2章 組成細(xì)胞的分子,第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.簡(jiǎn)述組成細(xì)胞的主要元素。說(shuō)出構(gòu)成細(xì)胞的基本元素是碳。 2.認(rèn)同生命的物質(zhì)性。 3.認(rèn)同生物界在物質(zhì)組成上的統(tǒng)一性。 4.說(shuō)出水在細(xì)胞中的存在形式和作用,組成地殼和組成細(xì)胞的 部分元素含量()表,問(wèn)題探討,1、組成生物體的所有元素中，有沒(méi)有哪一些元素是生物體所特有的？,沒(méi)有。,這說(shuō)明什么？,生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。,2、生物體中的元素含量和無(wú)機(jī)環(huán)境中的含量有區(qū)別嗎？,有，相差很大。,這又說(shuō)明什么？,生物界和非生物界還具有差異性。,生物體按照生命活動(dòng)需要從外界有選擇地吸收元素，故元素含量與無(wú)機(jī)環(huán)境元素含量相差較大。,3.生物所

2、含元素都來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境，為什么二者元素含量卻大不相同？,統(tǒng)一性：組成細(xì)胞的化學(xué)元素在自然界的無(wú)機(jī)環(huán)境中都能找到,沒(méi)有一種元素是生命特有的；,差異性：但元素在細(xì)胞中和無(wú)機(jī)環(huán)境中的含量卻有區(qū)別.,說(shuō)明生命和非生命的無(wú)機(jī)環(huán)境既有統(tǒng)一性又有差異性,生命起源于非生命物質(zhì).,一、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性,玉米和人體的化學(xué)元素組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）,1.不同生物體內(nèi)化學(xué)元素的種類：,2.不同生物體內(nèi)同種化學(xué)元素的含量：,3.同一生物體內(nèi)不同化學(xué)元素的含量不同，其中哪4種元素所占比例最大？,C、H、O、N,大體相同,相差很大,從上表中可得出：,組成人體細(xì)胞的主要的元素占細(xì)胞 鮮重和干重的%,組成人體細(xì)胞的主

3、要元素（占細(xì)胞鮮重的百分比）,組成人體細(xì)胞的主要元素（占細(xì)胞干重的百分比）,問(wèn)題： 1.在人體細(xì)胞中，干重時(shí)含量最多的元素是 ； 最多的四種元素按多到少排列是 。 2.鮮重時(shí)含量最多的元素是 ； 最多的四種元素按多到少排列是 。 3.組成生物體的化學(xué)元素的種類和含量一樣嗎？,C,O,?,種類大體相同，含量差異很大,CONH,OCHN,二、組成生物體的化學(xué)元素,按含量分類,大量元素：含量占生物體總重量萬(wàn) 分之一以上的元素。 主要有：C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg等。,微量元素：生物體內(nèi)含量很少的一些元素。 主要有：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 （鐵猛碰新木桶）,C、H、O、N、P

4、、S、K、Ca、Mg,Fe、Mn、B、Zn、 Mo 、Cu,基本元素,主要元素,大量元素,微量元素,最基本元素,組成人體的最基本元素： 組成人體的基本元素： 組成人體的主要元素：,按作用分,C,C H O N,C H O N P S,（C是構(gòu)成生物大分子的基本骨架）,一些化學(xué)元素的作用,N：組成蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、ATP、NADPH等物質(zhì)的組成成分 P：組成ATP、生物膜結(jié)構(gòu)的成分 K：感到肢體麻木 Ca：骨骼、牙齒的組成成分，成年人缺Ca易患骨質(zhì)疏松，人血液中缺鈣容易患抽搐癥 Mg：葉綠素的重要組分 Fe：血紅蛋白、多種酶的重要組成成分，缺Fe會(huì)使人患貧血； Zn：缺使人發(fā)育受影響，導(dǎo)致發(fā)

5、育不良; B：“花而不實(shí)”，缺導(dǎo)致開(kāi)花而不結(jié)果實(shí)。,例題：,1、組成玉米和人體的最基本元素（ ） A、H B、O C、N D、C 2.下列組成活細(xì)胞的基本元素中，含量由多到少 的正確順序是（ ） A、CHON B、COHN C、OCNH D、OCHN,D,D,3.比較小麥和家兔體內(nèi)的各種化學(xué)元素（ ） A、種類和含量都相差很大 B、種類相差很大，其中相同元素的含 量都大體相同 C、種類和含量都相差不大 D、種類大體相同，其中相同元素的含量大都相差很大,D,組成細(xì)胞的各種元素主要又是以什么形式存在的呢?,?,以化合物的形式存在,無(wú)機(jī) 化合物,水：8590%,無(wú)機(jī)鹽：11.5%,有機(jī) 化合物,糖類

6、,脂質(zhì)：12%,核酸,蛋白質(zhì)：78%,三、組成細(xì)胞的化合物,11.5%,化合物占細(xì)胞鮮重的含量：,1.一般情況下活細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是_； 2.含量最多的有機(jī)化合物_； 3.占干重最多的化合物是 。,水,蛋白質(zhì),蛋白質(zhì),關(guān)于水和蛋白質(zhì)的幾種說(shuō)法：,例題： 1.生活在缺水的沙漠環(huán)境中的仙人掌細(xì)胞中，含量最多的化合物是（ ） A、蛋白質(zhì) B、脂肪 C、糖類 D、水 2.細(xì)胞干重中含量最多的化合物是（ ） A、水 B、蛋白質(zhì) C、脂質(zhì) D、無(wú)機(jī)鹽,D,B,火星湖泊和海洋沉積巖,火星表面水的痕跡,2004年1月24日美國(guó)“勇氣號(hào)”登陸火星表面，尋找水的蹤跡。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析拍攝的照片，美國(guó)宇航局聲稱火

7、星上曾被水淹沒(méi)。 為什么科學(xué)家在為尋找火星上是否有水而努力？找到水又能說(shuō)明什么？,生命離不開(kāi)水。,四、細(xì)胞中的水,（一）水的含量,細(xì)胞中含量最高的化合物是水。,表1 細(xì)胞中各種化合物所占比例,資料1,不同生物含水量不同。,水生陸生,資料2,同種生物，不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期含水量不同。,幼年成年老年,資料3,同種生物，不同的組織、器官含水量不同。,資料4,資料4,（二）水在細(xì)胞中的存在形式,細(xì)胞中游離態(tài)的水，可以自由流動(dòng),細(xì)胞中與其他化合物結(jié)合的水,95% 以上,約4.5%,特點(diǎn)：,特點(diǎn)：,不受束縛、易蒸發(fā)、可自由流動(dòng),受束縛，不易散失、不能自由流動(dòng),判斷：以下實(shí)例中水主要以什么形式存在？ （A） 切

8、西瓜時(shí)流出的瓜汁水 （B）新鮮小麥種子曬干時(shí)丟失的水 （C）小麥烘烤時(shí)丟失的水 （D）雞蛋清里的水 （E）臭雞蛋里的水,自由水,結(jié)合水,自由水,自由水,結(jié)合水,1、細(xì)胞或生物體內(nèi)絕大多數(shù)生物化學(xué)反應(yīng)必需在水環(huán)境中進(jìn)行； 2、蛋白質(zhì)、多糖、核酸等水解時(shí)，需要水參與； 3、光合作用、呼吸作用的反應(yīng)中都需要水參與； 4、人的胚胎必須浸潤(rùn)在羊水中發(fā)育； 5、血液把其中溶解的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)細(xì)胞，同時(shí)又把細(xì)胞代謝產(chǎn)生的廢物運(yùn)送到排泄器官或者直接運(yùn)輸?shù)襟w外。,根據(jù)以下事實(shí)，說(shuō)出水在生物體內(nèi)的作用,細(xì)胞中游離態(tài)的水，可以自由流動(dòng),細(xì)胞中與其他化合物結(jié)合的水,95% 以上,約4.5%,1.細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，

9、 2.參與多種生物化學(xué)反應(yīng) 3.構(gòu)成細(xì)胞生活的液體環(huán)境 4.運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物,細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分,2、水在細(xì)胞中的存在形式,特點(diǎn)：,不易散失、不能自由流動(dòng),特點(diǎn)：,易蒸發(fā)、可自由流動(dòng),結(jié)論：一般而言，代謝越旺盛，自由水含量越高。,哪一個(gè)新陳代謝旺盛？,哪一個(gè)自由水含量更多呢？,結(jié)論：結(jié)合水含量越高，抗逆性相對(duì)越強(qiáng)。,誰(shuí)的結(jié)合水含量更多呢？,誰(shuí)的抗逆性更強(qiáng)呢?,熱帶雨林植物,沙漠植物,冬眠中的北極熊,在種子的萌發(fā)與休眠中，結(jié)合水和自由水又是怎么變化的？,種子的萌發(fā)與休眠,（四）自由水和結(jié)合水的關(guān)系,自由水,結(jié)合水,降溫,升溫,（四）自由水和結(jié)合水的關(guān)系,1、在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。,轉(zhuǎn)化

10、實(shí)例： 烘干種子時(shí)，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。 水果放入冰箱冷藏時(shí)，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。,2、自由水與結(jié)合水的比例和代謝的關(guān)系,（1）種子萌發(fā)時(shí)，需要吸收水分，增加自由水 含量。 （2）種子貯存前曬干是為了降低自由水含量， 降低代謝速率，以延長(zhǎng)貯存時(shí)間。 （3）越冬作物減少灌溉，可提高作物對(duì)低溫的 抗性。,3、在生產(chǎn)中的應(yīng)用,1幼小植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值不斷增大時(shí)，植物體內(nèi)的新陳代謝活躍，生長(zhǎng)迅速；自由水與結(jié)合水的比值不斷減小時(shí)，植物體內(nèi)的新陳代謝減弱，生長(zhǎng)緩慢。下面解釋正確的是() 結(jié)合水是構(gòu)成植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分 結(jié)合水參與某些代謝反應(yīng) 自由水是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì) 自由水參與

11、某些代謝反應(yīng) A B C D,C,如果將上述小麥種子繼續(xù)烘干直到燃燒，最后得到一些灰燼，這些灰燼就是一些_。,無(wú)機(jī)鹽,（一）無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的主要存在形式：,離子形式,陽(yáng)離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等；,陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等；,五、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽,很少，僅占11.5,化合物（少數(shù)）：CaCO3等。,（三）功能,（二）含量：,例1：小蘭最近總覺(jué)得疲乏困倦、頭暈眼花，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)體內(nèi)血紅蛋白含量偏低，確診為缺鐵性貧血。小蘭有個(gè)疑惑：為什么缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血呢？ 例2 ：某生物興趣小組做了個(gè)無(wú)土栽培的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖示。小組的同學(xué)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研

12、究，發(fā)現(xiàn)缺鎂的植株光合作用效率降低了，因而他們得出缺鎂影響光合作用的結(jié)論，但他們也有一個(gè)疑問(wèn)：為什么缺鎂會(huì)影響光合作用呢？,思考討論！,（1）為什么缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血？,功能1：構(gòu)成細(xì)胞某些復(fù)雜化合物的重要組分,鐵是血紅蛋白的重要組分，缺鐵會(huì)導(dǎo)致血紅蛋白合成受阻。,葉綠素是光合色素的一種，鎂是葉綠素的重要組分，缺鎂會(huì)導(dǎo)致葉綠素合成受阻。,（三）無(wú)機(jī)鹽的功能,（2）為什么植物缺鎂會(huì)影響光合作用？,資料2,功能2：維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng),1、哺乳動(dòng)物的血液中必須含有一定量的Ca2+，如果Ca2+的含量太低，會(huì)出現(xiàn)什么癥狀。,（三）無(wú)機(jī)鹽的功能,2、某些植物缺B，會(huì)出現(xiàn)“花”而不“實(shí)”。,以上事實(shí)說(shuō)

13、明了無(wú)機(jī)鹽在生物體內(nèi)有什么作用？,（三）無(wú)機(jī)鹽的功能,某人生病到醫(yī)院輸液，你知道用的生理鹽水是多少濃度的？為什么要配制這一濃度，用0.09%或9 %濃度可以嗎？為什么？,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液,皺縮,膨脹,資料3,功能3：維持細(xì)胞水鹽平衡,運(yùn)動(dòng)員在劇烈運(yùn)動(dòng)后，醫(yī)師建議他(她)吃一些蘇打餅（含Na2CO3 ）以減少肌肉酸痛，這是為什么？,資料4,功能4：維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡,（三）無(wú)機(jī)鹽的功能,（1）組成細(xì)胞中的某些復(fù)雜化合物,（2）維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng),（3）維持細(xì)胞的水鹽平衡,（4）維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡,（三）無(wú)機(jī)鹽的功能,三、組成細(xì)胞的元素和物質(zhì),1、構(gòu)成細(xì)胞中主

14、要化合物的基礎(chǔ)是_等化學(xué)元素。 2.、生物中有機(jī)物（糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸）以_為基本骨架，它們是構(gòu)成細(xì)胞的基本框架，其中_是主要的能源物質(zhì)，_是主要儲(chǔ)能物質(zhì)，_是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，_作為遺傳物質(zhì)。,C、H、O、N,碳鏈,糖類,脂肪,蛋白質(zhì),核酸,水和無(wú)機(jī)鹽與其他物質(zhì)一道，共同承擔(dān)起構(gòu)建細(xì)胞、參與細(xì)胞生命活動(dòng)等重要功能。,課堂小結(jié),細(xì)胞中的水 1.含量 2.存在形式 3.功能,細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽 1.存在形式 2.含量 3.功能,第五節(jié) 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物,作業(yè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：證明某種或某幾種無(wú)機(jī)鹽是這種植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的。,課堂檢測(cè),1沙漠中生長(zhǎng)的植物，其細(xì)胞中含量最多的成分是（）。 A蛋白質(zhì)

15、B脂肪 C核酸 D水 下列各項(xiàng)中，不屬于對(duì)細(xì)胞內(nèi)自由水的描述的是（）。 A吸附或結(jié)合在蛋白質(zhì)等物質(zhì)上 B能夠流動(dòng)，可以運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和廢物 C是生物體代謝活動(dòng)的介質(zhì) D是良好的溶劑,3.現(xiàn)有含水量10% 12% 14% 16%的小麥分別儲(chǔ)存于條件相同的四個(gè)糧倉(cāng)中，在儲(chǔ)存過(guò)程中，有機(jī)物損耗最少的是（ ）。 A B C D 4.小麥萌發(fā)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)自由水和結(jié)合水的比例（ ）。 A、升高 B、降低 C、不變 D、無(wú)法判斷,5.血液中的Ca2+含量太低時(shí)，神經(jīng)肌肉的興奮性升高而出現(xiàn)抽搐，這一事實(shí)說(shuō)明Ca2+的生理功能之一是( ) A.構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分 B.維持細(xì)胞的正常形態(tài) C.維持細(xì)胞的正常生命活

16、動(dòng) D.調(diào)節(jié)滲透壓和酸堿平衡,6甲狀腺激素、血紅蛋白和葉綠素中含有的重要元素依次是（ ）。 AI、Fe、Mg B Cu、Mg、I CI、Mg、Fe DFe、Mg、I 7.一頭牛耕地時(shí)突然發(fā)生抽搐，獸醫(yī)除必須對(duì)癥下藥外，還需注射一定量的 （ ） A、生理鹽水 B、葡萄糖液 C、葡萄糖酸鈣 D、淀粉和蔗糖,技能訓(xùn)練,查找資料,了解某一種植物(如小麥)生長(zhǎng)發(fā)育需要那些無(wú)機(jī)鹽.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),證明某一種或某幾種無(wú)機(jī)鹽是這中植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的.,(1) 取甲、乙兩植株，分別放在A.B兩種培養(yǎng)液中培養(yǎng)，A培養(yǎng)液元素齊全，B培養(yǎng)液只缺少待驗(yàn)證的元素，其他配方與A培養(yǎng)液相同。觀察甲.乙兩植株的生長(zhǎng)情況。 (2) 然后在B培養(yǎng)液中添加該元素，并進(jìn)一步觀察乙植株的生長(zhǎng)情況。,三、技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)注意： 1.實(shí)驗(yàn)方案要完整： 實(shí)驗(yàn)題目假設(shè)預(yù)期實(shí)驗(yàn)觀察和收集數(shù)據(jù)分析推論交流 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則： 科學(xué)性原則、可行性原則、簡(jiǎn)便性原則、可重復(fù)性原則，對(duì)照性原則，單一變量原則 3.變量的控制： 遵循單一變量原則。即一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)反應(yīng)變量。,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>