第一节 细胞中的元素和无机化合物 [学习目标] 1.说出组成细胞的主要元素及分类。2.说明水在细胞中的存在形式和作用。3.举例说出无机盐在细胞中的存在形式和作用。 一、构成细胞的元素 1.来源:从无机自然界中获取。 2.特点 (1)不同的元素在地壳中和在生物细胞中所占的比例各不相同。 (2)不同生物体内所含的元素种类基本相同,但每种元素的含量存在一定的差异。 3.种类:生物体中常见的元素有20多种。 4.分类:根据含量分类。 5.含量:生物细胞中含量最多的元素是O,约占细胞鲜重的65%,然后依次是C、H、N。 二、水和无机盐是细胞中的无机化合物 1.细胞中化合物的分类及含量 (1)细胞中元素的存在形式:组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。 (2)细胞中化合物的分类及含量:化合物分为无机化合物和有机化合物。活细胞中含量最多的无机化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质。 2.水赋予细胞许多特性 (1)水的含量:在活细胞中,水是含量最多的物质,约占细胞重量的2/3。 (2)水的性质:水分子之间形成氢键,使得水分子具有许多特殊的理化性质。例如,水分子具有极性;水的熔点和沸点较高。 (3)水的存在形式和作用。 3.细胞中的无机盐与生命活动关系密切 (1)含量:约占细胞重量的1%。 (2)存在形式:常以离子的形式存在。 (3)作用。 ①维持细胞的渗透压和生物体液的酸碱平衡。 ②参与物质组成,维持细胞正常的代谢活动。 (4)含量异常的病症(连线)。 (5)精准农业:能根据农田的土壤元素状况和作物的元素缺乏或过剩状况,实施定位、定量的精准施肥,高效地利用各类农业资源,取得较好的经济效益和环境效益。 判断正误 (1)组成细胞的各种元素都是以化合物的形式存在的。( ) 【答案】 × 【提示】 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、蛋白质等,少数以离子形式存在。 (2)细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。( ) 【答案】 √ (3)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素。( ) 【答案】 × 【提示】 Ca、Mg属于大量元素,Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo是组成细胞的微量元素。 (4)无机盐在生物体内主要以离子的形式存在。( ) 【答案】 √ (5)秋冬季节,蒸腾作用弱,吸水减少,结合水含量相对提高,有利于植物抗寒。( ) 【答案】 √ 任务一 分析构成细胞的元素 表1为组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)的比较,表2为玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数)的比较,表3为 1976~1983年期间一项“硒的缺少与克山病发生相关性”研究的数据。 表1 元素 O Si C N H 地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 表2 元素 玉米 细胞 人体 细胞 元素 玉米 细胞 人体 细胞 氧 44.43 14.62 硫 0.17 0.78 碳 43.57 55.99 磷 0.20 3.11 氮 1.46 9.33 镁 0.18 0.16 氢 6.24 7.46 铁 0.08 0.012 钾 0.92 1.09 硅 1.17 0.005 钙 0.23 4.67 锌 — 0.01 注:其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。 表3 组别 观察人数 发病人数 发病率/‰ 实验组(补Se) 88 373 11 0.12 对照组(不补Se) 54 550 237 4.34 (1)表1中组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,这说明了什么 细胞中的各元素含量和无机自然界中的含量大不相同,这又说明了什么 【提示】 生物界和无机自然界具有统一性。生物界和无机自然界具有差异性。 (2)表2中玉米细胞与人体细胞在组成细胞的元素种类和含量上有什么关系 【提示】 不同生物体内所含的元素种类基本相同,但每种元素的含量存在一定的差异。 (3)表2中哪些是大量元素,哪些是微量元素 【提示】 大量元素有氧、碳、氮、氢、钾、钙、硫、磷、镁;微量元素有铁、硅、锌。 (4)分析表3,请简述自变量和因变量分别是什么 从环境中的元素与人体健康关系的角度分析表3,可说明什么问题 【 ... ...
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