1、 第第 2 2 章章 组成细胞的分子组成细胞的分子 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物第第1 1节节第1课时问题探讨问题探讨比较组成地壳和组比较组成地壳和组成细胞的部分元素成细胞的部分元素的含量，你能提出的含量，你能提出什么问题？就自己什么问题？就自己提出的问题与其他提出的问题与其他同学交流。同学交流。元素元素地壳地壳细胞细胞O48.60%65.0%Si26.30%极少极少C0.087%18.0%N0.03%3.0%H0.76%10.0%组成地壳和组成细胞的部分元素的含量组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)(%)表表* *SiSi在某些植物细胞中含量较在某些植物细胞中含量较多，如硅藻
2、、禾本科植物。多，如硅藻、禾本科植物。问题：问题：为什么组成为什么组成地壳和细胞的各种地壳和细胞的各种元素的相对含量差元素的相对含量差异很大？异很大？（可参考探究案（可参考探究案1 1和和2 2的设问）的设问）一、一、 细胞中的元素细胞中的元素1.1.生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性细胞生命活动所需的细胞生命活动所需的物质，归根结底是从物质，归根结底是从_中获取中获取的。组成细胞的化学的。组成细胞的化学元素，在元素，在_中都能找到。中都能找到。没有一种化学元素为没有一种化学元素为_特有。但是，特有。但是，细胞中各种元素的相细胞中各种元素的
3、相对含量与无机自然界对含量与无机自然界的大不相同。的大不相同。无机自然界无机自然界无机自无机自细胞细胞含量含量种类种类然界然界元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量( (干重、质量分数干重、质量分数) )思考思考讨论讨论1.1.在玉米细胞和人体细在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这素一样吗？怎样解
4、释这种现象？种现象？参考答案：参考答案：在玉米细胞和在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四人体细胞中含量较多的四种元素是一样，种元素是一样，都是都是C C、H H、O O、N N。这是因为玉米和人。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主都是生物，组成它们的主要成分都是水、糖类、脂要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等，这些物质质和蛋白质等，这些物质含有含有C C、H H、O O，蛋白质中，蛋白质中还有大量还有大量N N元素。元素。元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%
5、3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量( (干重、质量分数干重、质量分数) )思考思考讨论讨论2.2.细胞中有些元素含量细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们很少，是否意味着它们不重要？不重要？参考答案：细胞中有些元参考答案：细胞中有些元素含量很少，但是却有着素含量很少，但是却有着重要作用，重要作用，如在玉米细胞如在玉米细胞中，中，S S只有只有0.17%,Mg0.17%,Mg只有只有0.18%0.18%，但是很多蛋白质，但是很多蛋白质都含有都含有S S，叶绿体中叶绿，叶绿体中叶绿素分子就含有素分子就含有Mg
6、Mg，如果缺，如果缺少少S S或或MgMg，细胞就不能合，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。成这些蛋白质或叶绿素了。元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量( (干重、质量分数干重、质量分数) )思考讨论3.3.比较组成玉米细胞和比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类人体细胞中的元素种类和含量，你还能得出哪和含量，你还能得出哪些结论？些结
7、论？参考答案：参考答案：玉米细胞中氧玉米细胞中氧元素明显高于人体细胞，元素明显高于人体细胞，而氮元素的含量明显低于而氮元素的含量明显低于人体细胞，这说明玉米细人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中不同有机胞和人体细胞中不同有机物的含量有差别，物的含量有差别，如玉米如玉米细胞中的糖类要多些，而细胞中的糖类要多些，而人体细胞中蛋白质的含量人体细胞中蛋白质的含量要多些，要多些，CaCa元素的含量也元素的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。元素玉米细胞人体细胞C43.75%55.99%H6.24%7.46%O44.43%14.62%N1.46%9
8、.33%K0.92%1.09%Ca0.23%4.67%P0.20%3.11%Mg0.18%0.16%S0.17%0.78%玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量( (干重干重、质量分数、质量分数) )总结总结玉米细胞玉米细胞:O:OC CH HN N 这这说明不同生物细胞说明不同生物细胞在元素组成上具有在元素组成上具有统一统一性性，在元素的含量上具，在元素的含量上具有有差异性差异性。人体细胞人体细胞:C:CO ON NH H 植植物物_多，蛋白质多，蛋白质少，故干重中少，故干重中O O较多；动物较多；动物_多，糖类少，故多，糖类少，故干重中干重中C C比例高比例高
9、糖类糖类蛋白质蛋白质2.2.细胞中的元素种类细胞中的元素种类C H O N P S K Ca Mg基本元素基本元素主要元素主要元素C:C:在细胞在细胞_中含量较多，是中含量较多，是_元素。是构元素。是构成有机物的成有机物的核心核心元素。元素。H:H:参与构成水和有机物。是细胞中参与构成水和有机物。是细胞中_最多的最多的元素。元素。O:O:在细胞在细胞_中含量最多，参与构成水和有机物。中含量最多，参与构成水和有机物。干重干重最基本最基本原子个数原子个数鲜重鲜重（1 1）大量元素）大量元素细胞中含量细胞中含量较多较多的元素的元素N:N:主要参与构成主要参与构成_和核酸等有机物。和核酸等有机物。蛋白
10、质蛋白质2.2.细胞中的元素种类细胞中的元素种类C H O N P S K Ca Mg基本元素基本元素主要元素主要元素P:P:主要参与构成主要参与构成_、ATPATP、磷脂等有机物。、磷脂等有机物。核酸核酸S:S:主要参与构成某些主要参与构成某些_等有机物。等有机物。蛋白质蛋白质（1 1）大量元素）大量元素细胞中含量细胞中含量较多较多的元素的元素Fe Mn Zn Cu B Mo 等等（2 2）微量元素）微量元素Fe:Fe:可参与构成可参与构成_。血红蛋白血红蛋白Zn:Zn:促进皮肤、骨骼和性器官的正常发育，维持正常促进皮肤、骨骼和性器官的正常发育，维持正常的细胞代谢。常称为的细胞代谢。常称为生
11、命元素生命元素。大量元素指含量占生物体重量大量元素指含量占生物体重量万分之一以上万分之一以上的元素的元素 ，微量元素指含量占生物体总重量微量元素指含量占生物体总重量万分之一以下万分之一以下的元素。的元素。元素分类是根据生物体内的元素分类是根据生物体内的含量含量，而不是，而不是生理作用生理作用；不；不要误认为大量元素重要，微量元素不重要，无论大量元要误认为大量元素重要，微量元素不重要，无论大量元素还是微量元素都是必需元素。微量元素虽含量少，但素还是微量元素都是必需元素。微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代。其生理作用却不可替代。细胞中含量细胞中含量很少很少的元素的元素N N、P P、K K、
12、MgMg、B B在植物体中的作用在植物体中的作用N N：促进植株叶的生长，更好的进行光合作用。促进植株叶的生长，更好的进行光合作用。 缺氮：缺氮：植株矮小。植株矮小。P P：促进生根和开花，促进籽粒的饱满。促进生根和开花，促进籽粒的饱满。 缺磷：缺磷：植株暗绿带红。植株暗绿带红。K K：促进果实的干物质积累，用来膨大果实，增加产量。促进果实的干物质积累，用来膨大果实，增加产量。 缺钾：缺钾：叶片上也带了需要褐斑。老叶片边缘黄化。叶片上也带了需要褐斑。老叶片边缘黄化。MgMg：参与构成叶绿素，有利于植物光合作用。参与构成叶绿素，有利于植物光合作用。 缺镁：缺镁：叶片发黄。叶片发黄。B B：主要促
13、进植物花粉管萌发和伸长。主要促进植物花粉管萌发和伸长。 缺硼：缺硼：花而不实。花而不实。1.1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确关表述是否正确. .（1 1）细胞中不存在无极自然界没有的特殊元素（）细胞中不存在无极自然界没有的特殊元素（ ）（2 2）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小（）细胞中微量元素含量最少，作用也很微小（ ）（3 3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量往往有一定的差异，这既体现了细胞的统一性，又但含量往往有一定的差异，这既体现了细
14、胞的统一性，又反映了细胞的多样性（反映了细胞的多样性（ ） 请同学们完请同学们完成：教材成：教材p18p18练习与应用练习与应用 一、概念检测一、概念检测 二、二、 细胞中的化合物细胞中的化合物水无机盐蛋白质无机物水70%-90%无机盐1%-1.5%有机物蛋白质7%-10%脂质1%-2%糖类1%-1.5%核酸细胞内含量最多的化合物是细胞内含量最多的化合物是_，含量最多的，含量最多的有机化合物是有机化合物是_。上面的数据是基于大量不同种类的细胞的上面的数据是基于大量不同种类的细胞的统计结果统计结果，实际，实际上，不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的。上，不同生物组织的细胞中各种化合物的
15、含量是有差别的。如，很多植物细胞由于细胞壁的存在而如，很多植物细胞由于细胞壁的存在而_的含量较多。的含量较多。水水蛋白质蛋白质糖类糖类2022-1-9思考思考1212 梨的果实和叶片梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的细胞中所含化合物的种类和含量有什么的种类和含量有什么明显的差别？明显的差别？ 梨的果实细胞中梨的果实细胞中糖类和水等物质糖类和水等物质多，不含叶绿素多，不含叶绿素1.1.判断题判断题CaCa、MgMg、FeFe、MnMn、CuCu是组成细胞的微量元素是组成细胞的微量元素( )( )细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替( )( )因为因为O O
16、是活细胞中含量最多的元素，所以是活细胞中含量最多的元素，所以O O是最基本是最基本的元素的元素( )( )在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质蛋白质( )( )在人体活细胞中氢原子的数目最多在人体活细胞中氢原子的数目最多( )( )细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要要( )( )活细胞中的各种化合物，含量和比例恒定不活细胞中的各种化合物，含量和比例恒定不（ ）2.2.如图如图1 1是细胞中化合物含量的扇形图，图是细胞中化合物含量的扇形图，图2 2是有活是有活性的细胞中元素含量的柱形
17、图，请分析：性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：1 1）若图）若图1 1表示细胞鲜重，则表示细胞鲜重，则A A、B B化合物依次化合物依次_。2 2）若图）若图1 1表示细胞表示细胞完全脱水后的化合物含量，则完全脱水后的化合物含量，则A A化化合物一定含的元素是合物一定含的元素是_。水、蛋白质水、蛋白质C、H、O、N3 3）若图）若图2 2表示表示组成人体细胞的元素含量组成人体细胞的元素含量( (占细胞鲜重的占细胞鲜重的百分比）百分比）, ,则则a a、b b、c c依次是依次是_。4 4）大肠杆菌体内的各种元素的含量是否和人体内的完全大肠杆菌体内的各种元素的含量是否和人体内的完全相同相同_。O、C、H不完全相同。不同生物体内的各种元素不完全相同。不同生物体内的各种元素的含量存在差异。的含量存在差异。2.2.如图如图1 1是细胞中化合物含量的扇形图，图是细胞中化合物含量的扇形图，图2 2是有活是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：
