必修一2-1组成细胞的化学元素和无机物-精选文档.ppt

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1、自主梳理 一、组成细胞的元素 细胞中常见的化学元素有 种,是生物体有 从无机自然界中获取的。,20多,选择地,1元素的分类 (1)按元素在生物体内的含量可分为 ，如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 ，如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 (2)按元素在生物体内的作用可分为 最基本的元素： 。 主要元素：如 。,大量元素,微量元素,C,C、H、O、N、P、S,2元素的含量特点 (1)占细胞鲜重最多的元素是 。 (2)占细胞干重最多的元素是 。 (3)细胞中含量最多的四种元素是 。 3元素的存在形式 大多以 的形式存在。,O,C,C、H、O、N,化合物,互动探究 为什么碳是最基本的元素

2、？ 提示 碳原子本身的化学性质使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，使地球上的生命建立在碳元素的基础上。,二、组成细胞的化合物 组成细胞的化合物分为 化合物和 化合物，前者中水的含量是最多的，后者中含量最多的是 。 互动探究 组成细胞的化学元素的存在形式有哪些？有机物与无机物在元素组成上有什么区别？ 提示 组成细胞的化学元素，绝大多数构成细胞的两种化合物，少数以离子的形式存在，如细胞中的K、H2PO、HCO等。组成有机物的分子中都有碳元素，如糖类、脂质和蛋白质等都含有C、H、O等元素；无机物如水只有H和O两种元素构成。,无机,有机,蛋白质,要点归纳 1组成生物体的化学元素种类

3、与含量 组成生物体的化学元素常见的主要有20多种，其组成、分类及含量如图所示：,其中主要元素：指含量占原生质总量97%以上的元素。 大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。 微量元素：指生物体生活所必需的，含量虽少但作用非常重要的元素。,2矿质元素：指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。 化学元素的存在形式和功能 (1)化学元素的存在形式 化学元素在生物体内的存在形式：组成生物体的各种化学元素，在生物体内主要以无机盐离子或化合态形式存在，生物体获得各种元素的方式主要以主动运输为主。,(2)生物体内化学元素的功能 生物体的化学元素组成多种多样的化合物，这些化合物和化学元

4、素是生物体生命活动的物质基础。 化学元素能够影响生物体的生命活动。,感悟拓展 1组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大。 2元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的输助因子，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。,3碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种生物大分子，正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”，与在生物体内的含量无关。 4生物体内鲜重最多的元素为O

5、，干重最多的为C，植物因糖类多，蛋白质少，故干重中O较多，而动物相反，故干重中C、N比例高，且Ca、P等元素因骨骼、牙齿中大量积累而较多。,5从化合物的元素组成上分析代谢产物 糖类、脂质和蛋白质的组成元素中都有C、H、O，可推知其代谢产物中都有CO2和H2O；蛋白质中还含N，故其代谢产物中含有尿素。 6从化合物的元素含量上分析其氧化分解时释放的能量多少： 脂肪分子中氧的含量远少于糖类，而碳和氢的含量则比糖类多，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的氧气比糖类多，释放的能量也多于糖类。,7化合物的特殊元素组成在同位素标记法中的应用 噬菌体的蛋白质中含S，而DNA中含P，因此可分别用同位素标记S和

6、P以证明DNA是噬菌体的遗传物质。 8组成生物体的化学元素的重要作用 (1)组成化合物 与光合作用有关的含N化合物：叶绿体、ATP、NADP、酶等。,9生物的统一性和差异性 (1)统一性 从元素角度：组成生物体的各化学元素种类大体相同。 从分子水平：DNA的空间结构和基本单位相同；共用一套遗传密码。 从结构角度：除病毒外，生物体都由细胞组成。 从能量角度：都以ATP为直接能源。,(2)差异性 从元素角度看，组成生物体的各化学元素的含量有很大差异。,1组成甲型H1N1病毒、疯牛病病毒和桃树的共有元素是 ( ) AC、H、O BC、H、O、S CC、H、O、N DC、H、O、P 解析 一般地，所有

7、生物的遗传物质都是核酸，都有P元素，但疯牛病病原体的成分仅含有蛋白质，因此上述生命并不都含有P元素，但它们都含有蛋白质，所以共有元素为C、H、O、N。 答案 C,生物界在基本组成上的高度一致性表现在 ( ) 组成生物体的化学元素基本一致 各种生物的核酸都相同 构成核酸的碱基都相同 各种生物的蛋白质都相同 构成蛋白质的氨基酸都相同 A B C D 答案 B,解析 生命起源于无机环境，构成细胞的几十种元素，没有一种是生命物质所特有的，而生物不断地进化和发展，彼此之间都有着一定的联系。这种联系从物质组成上，表现在组成生物体的化学元素基本一致，组成核酸的碱基是相同的，组成蛋白质的氨基酸都是20种左右。

8、不同的生物之所以不同，是由组成它们的核酸和蛋白质的差异决定的。,自主梳理 1细胞中的水 (1)存在形式： 水和 水。 (2)功能：是 的重要组成成分，是细胞内的 ，运送 和 ，参与许多 反应，为细胞提供 环境。,自由,结合,细胞结构,良好溶剂,营养物质,代谢废物,生,物化学,液体,2细胞中的无机盐 (1)存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内 的组成成分。 (2)功能：维持细胞和生物体的 ；维持细胞的 等。,复杂化合物,生命活动,酸碱平衡,要点归纳 1细胞中的无机物水 (1)水的含量、分类及生理作用,(2)不同生物含水量特点 是细胞和生物体中含量最多的物质(如精肉中的水，沙漠植物中

9、的水)。 含水量：水生陆生、幼年成年老年、代谢旺盛代谢缓慢、幼嫩细胞衰老细胞。,2生物体中的无机物无机盐 (1)无机盐的含量及存在形式 含量：很少，约占细胞鲜重的1%1.5%。 存在形式：大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，少数以化合物的形式存在于细胞中。,(2)无机盐的生理作用 有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分。 有许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。 生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要，这是生物进行正常生命活动的必要条件。,感悟拓展 1水的存在形式与器官形态的关系 心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，

10、血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。 2水的存在形式与代谢的关系 若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。 3水的存在形式与抗寒性的关系 秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。,4水的存在形式与温度的关系 在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下： 即升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。,5种子与水的关系 (1)种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。 (2)不同种子亲

11、水能力不同，大豆(主要含蛋白质)小麦、玉米、大米(主要含淀粉)花生(主要含脂肪)。,6无机盐的生理应用 碳酸钙是骨骼的主要成分；Mg2是叶绿素的组成成分，是ATP酶的激活剂；Fe2是血红蛋白的组成成分；Cl是唾液淀粉酶的激活剂；HCl可以激活胃蛋白酶原；血细胞只有在0.9%的生理盐水中才能维持正常形态和生理功能。,7注意相应生理作用中的代表实例及其对应关系 碳酸钙中Ca、叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe、甲状腺激素中的I都是生物体组成的代表实例；血钙含量、Zn2等主要考查维持生命活动；Na、Cl考查维持渗透压；HCO3-、H2PO4-等则考查维持酸碱平衡。,2英国医生塞达尼任格在对离体蛙心进行

12、的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持，用含有少量钙和钾的钠盐溶液灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐 ( ) A对维持细胞的形态有着重要作用 B是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 C为蛙心的持续跳动提供能量 D对维持生物体的生命活动有重要作用,解析 无机盐的生理功能包括某些化合物的重要组成成分，维护酸碱平衡及维持生物体正常生命活动。从题干信息可看出，钙盐对维持生物体的生命活动有重要作用。 答案 D,构成纤维素、RNA、超氧化物歧化酶(SOD)的化学成分中，共有的化学元素是 ( ) AC、H、O BC、H、O、N CC、H、O、N、P DC、H、O、N、P、S,答案 A

13、 解析 纤维素属于多糖，只含有C、H、O；超氧化物歧化酶属于蛋白质，肯定含有C、H、O、N；RNA属于核酸，含有C、H、O、N、P，所以共有的化学元素是C、H、O。,命题热点1 考查大量元素和微量元素的易错点 【例1】科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：,其中花卉根细胞吸收最少的离子是 ( ) ACa2 B CZn2 DH2PO4- 答案 C,解析 根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同，分成大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等；微量元素包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等。由于植物体内含有大量Ca、

14、S、P等元素，这些元素只能靠根从培养液中吸取，而培养液能为花卉提供Ca、S、P的离子分别是Ca2、 因此花卉对这些离子的吸收量较大。而Zn属于微量元素，因此花卉对Zn2的吸收量较少。,命题热点2 水的生理作用 【例2】人体中水的含量约占65%，下列选项中能正确说明水对人体重要性的是 ( ) 水同糖类、脂肪、蛋白质一样为人体提供能量 没有水人体内大部分化学反应就根本不会发生 水的比热小，有利于维持体温 体内营养物质的运输离不开水 A B C D 答案 C,解析 水在人体内不能提供能量，故错误；细胞内的许多化学反应必须有水参加，没有水，这些化学反应将不会发生，故正确；水的比热比较大，对体温在环境温

15、度变化较大时仍保持相对稳定有重要作用，故错误；水在生物体内的流动，可把营养物质运送到各个细胞，没有水，营养物质的运输难以完成，故正确。,1(2007广东高考)下列有关生物体化学成分的叙述正确的是 ( ) A精瘦肉中含量最多的是蛋白质 B组成细胞壁主要成分的单位是氨基酸 CT2噬菌体的遗传物质含硫元素 D与精子形成相关的雄激素属于脂质 答案 D,解析 精瘦肉中含量最多的是水；细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；T2噬菌体的遗传物质是DNA，其中不含硫元素。因此A、B、C选项错误。,2(2006上海高考)下列物质合成时，不需要氮源的是 ( ) A三磷酸腺苷 B酪氨酸酶 C脂肪酸 D核酸 答案 C 解析 在题目给出的选项中，从有机物的组成元素看，脂肪酸的组成元素只有C、H、O三种，而其他有机物的组成元素除了C、H、O外，还有N。,