1、第二章第一节：细胞中的原子和分子第二章第一节：细胞中的原子和分子 克山病：亦称地方性心肌病，于克山病：亦称地方性心肌病，于1935年在我国黑龙江省年在我国黑龙江省克山县发现，因而命名克山病克山县发现，因而命名克山病 . 主要表现为心脏扩大、心力衰竭、心律失常。主要表现为心脏扩大、心力衰竭、心律失常。 克山病的发病与硒有克山病的发病与硒有密切关系密切关系。一、克山病二、组成生物体的元素种类及特点二、组成生物体的元素种类及特点 1、组成生物体的化学元素有、组成生物体的化学元素有20多种多种，其中，其中碳、氢、氧、氮、磷、钙碳、氢、氧、氮、磷、钙等元素的质量占全部元等元素的质量占全部元素的素的98%
2、。三、生物界与非生物界的三、生物界与非生物界的统一性统一性和和差异性差异性1、统一性的事实：组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，、统一性的事实：组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有任何一种化学元素是生物界所特有的。没有任何一种化学元素是生物界所特有的。2、差异性的事实：组成生物体的化学元素，在生物体内和无、差异性的事实：组成生物体的化学元素，在生物体内和无机自然界中的含量相差很大。机自然界中的含量相差很大。元素元素地壳地壳细细 胞胞O O48.6048.60% %65.065.0% %SiSi26.3026.30% %极少极少C C0.0870.087% %18.018
3、.0% %N N0.030.03% %3.03.0% %H H0.760.76% %10.010.0% % H、O、 NCS、PK、Ca、Mg最基本元素最基本元素基本元素基本元素主要元素主要元素大量元素大量元素非矿质元素非矿质元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo微量元素微量元素矿质元素（灰分）矿质元素（灰分）生物体细胞中含量最多的元素是氧，在细胞干重中含量最多的元素是碳。生物体细胞中含量最多的元素是氧，在细胞干重中含量最多的元素是碳。 离子培养液浓度（mmol/L)K+1Ca+1NO32H2PO41 SO42-0.25Zn2+1Mg2+0.25 科学家在利用无土栽培法培养一些名科学家在利用无土
4、栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必须化学元素。贵花卉时，培养液中添加了多种必须化学元素。其配方如下表。其配方如下表。其中植物根细胞吸收最少的离子是（其中植物根细胞吸收最少的离子是（ ）CA、Ca2+ B、SO42- C、Zn2+ D、H2P04 思考感悟思考感悟 1大象和玉米体内所含化学元素大象和玉米体内所含化学元素有什么不同？有什么不同？【提示】【提示】大象和玉米体内所含化学元素大象和玉米体内所含化学元素种类种类基本相基本相同同(各种生物体内化学元素的种类大体相同），但是各种生物体内化学元素的种类大体相同），但是同种元素同种元素在两种生物体中的含量却相差很大。在两种生物体中的含量
5、却相差很大。 2、 在生物体内所含有的元素是否都在生物体内所含有的元素是否都是组成生物体的化学元素是组成生物体的化学元素? 总结：组成生物体的元素都是必须元素，但是由于总结：组成生物体的元素都是必须元素，但是由于环境污染和生物富集作用导致生物体内含有一些非环境污染和生物富集作用导致生物体内含有一些非必须元素必须元素。二、无机盐对植物生长的关系二、无机盐对植物生长的关系无机盐无机盐对植物生长的影响对植物生长的影响硼（硼（B)促进花粉萌发和花粉管伸长促进花粉萌发和花粉管伸长镁（镁（Mg）镁是叶绿素的组成成分镁是叶绿素的组成成分氮氮(N)磷（磷（P)有利于植物茎叶生长，延长有利于植物茎叶生长，延长叶
6、片寿命；氮肥施多，导致叶片寿命；氮肥施多，导致倒伏。倒伏。有利于植物开花，可使植物有利于植物开花，可使植物抗倒伏抗倒伏无机盐无机盐与人体健康关系与人体健康关系I缺乏时患地方性甲状腺肿缺乏时患地方性甲状腺肿Fe2缺乏时患贫血缺乏时患贫血Ca2血钙过低，发生抽搐；过高，血钙过低，发生抽搐；过高，患肌无力患肌无力Na维持细胞外液渗透压维持细胞外液渗透压K维持细胞内液渗透压维持细胞内液渗透压 无机盐过多或过少，都会影响人体的生命活动，表现出相应的无机盐过多或过少，都会影响人体的生命活动，表现出相应的症状。症状。说明：说明：无机盐具有维持生物体生命活动的重要无机盐具有维持生物体生命活动的重要作用。作用。
7、3、微量元素在生物体内虽然很少，微量元素在生物体内虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，却是维持正常生命活动不可缺少的，可以通过下面哪一实例得到证明。（可以通过下面哪一实例得到证明。（ ）A、Mg是叶绿素的组成成分是叶绿素的组成成分B、油菜缺少、油菜缺少B时只开花不结果时只开花不结果C、动物血液中、动物血液中Ca盐含量太低，会抽搐盐含量太低，会抽搐D、缺、缺P会影响会影响ATP的合成的合成B植物中元素的利用植物中元素的利用 在植物体内，某些元素以在植物体内，某些元素以离子或不稳定离子或不稳定的化合物的化合物存在，在植物体某些部位需要的时候存在，在植物体某些部位需要的时候可进行转移。如可进行
8、转移。如N、P、K、Mg、Zn等。等。 一些元素进入植物体后，形成了一些元素进入植物体后，形成了稳定的化合稳定的化合物物，不能进行转移，不能进行转移， Ca、Fe、S、Mn、Cu、B . 某生物小组进行无土栽培试验，观察不同矿质元素对南瓜植株某生物小组进行无土栽培试验，观察不同矿质元素对南瓜植株生长发育的影响，在生长发育的影响，在4组单因子缺素培养试验中，他们观察到其中组单因子缺素培养试验中，他们观察到其中一组的表现为老叶形态、颜色正常，但幼叶颜色异常，呈黄白色，一组的表现为老叶形态、颜色正常，但幼叶颜色异常，呈黄白色，该组缺乏的元素是（该组缺乏的元素是（ ）A、K B、P C、Mg D、Fe
9、D四、无机盐的存在形式和生理作用四、无机盐的存在形式和生理作用 1存在形式：大多数以存在形式：大多数以_ 形式存在。形式存在。 2作用作用 （1）是细胞的结构成分）是细胞的结构成分 （2）参与并维持生物体的代谢活）参与并维持生物体的代谢活动动 （3）维持生物体内的平衡）维持生物体内的平衡离子离子阳离子阳离子：Na+、K+、Ca+、Mg+、Fe 等阴离子阴离子：Cl 、So 、Po 、HCo 等 3+42-43-3-原子原子通过共价键、离子键通过共价键、离子键等化学键构成等化学键构成1、物质的基本单位、物质的基本单位2、组成、组成;中心原子核中心原子核和核外电子和核外电子保持物质化学性质保持物质
10、化学性质的一种微粒的一种微粒分子分子价电子价电子：原子最外层能参加构成化学键的电子。：原子最外层能参加构成化学键的电子。氧原子氧原子氢原子氢原子氢原子氢原子共价键共价键水分子水分子氢键：呈部分正电性的氢原子呈部分正电性的氢原子呈部分负电性氧原子呈部分负电性氧原子氢键氢键存在：存在：不同分子之间或同一分子（大分子）之内作用：作用：氢键属于一种弱键，在决定生物大分子的三维结构上起着重要作用。水的存在形式和生理功能水的存在形式和生理功能1、水的、水的存在形式存在形式自由水自由水：以游离形式存在，可：以游离形式存在，可自由流动自由流动结合水结合水：与细胞内的其他物质结合：与细胞内的其他物质结合2、水的
11、生理功能、水的生理功能结合水：细胞结构的重要组成成分结合水：细胞结构的重要组成成分自由水自由水细胞内的良好溶剂细胞内的良好溶剂参与生物体内的化学反应参与生物体内的化学反应运输营养物质和代谢废物运输营养物质和代谢废物为细胞提供液体环境为细胞提供液体环境2. 2. 几种不同生物体水的含量几种不同生物体水的含量生物生物水母水母鱼类鱼类蛙蛙哺乳动物哺乳动物藻类藻类高等植物高等植物水含量水含量% %979780-8580-8578786565909060-8060-80 不同生物的含水量不同不同生物的含水量不同3. 3. 人体中几种不同器官或组织中水的含量人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官组织器
12、官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液所占比例所占比例% %10102222767679798383同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同生物含水量生物含水量同种生物，不同的生长发育时期含水量不同同种生物，不同的生长发育时期含水量不同生物含水量的关系总结：生物含水量的关系总结： (1)不同种类的生物含水量不同，这与其生活环境有关。不同种类的生物含水量不同，这与其生活环境有关。 (2)同一种生物的不同组织、器官含水量不同，这与其同一种生物的不同组织、器官含水量不同，这与其代谢强度有关。代谢强度有关。 (3)生物体在不同的生长发育期，含水量也不
13、同。幼儿生物体在不同的生长发育期，含水量也不同。幼儿含水量多于成年人，在衰老的细胞中水分减少，细胞萎缩。含水量多于成年人，在衰老的细胞中水分减少，细胞萎缩。植物幼嫩部分比老熟部分含水量多。植物幼嫩部分比老熟部分含水量多。 (自由水自由水/结合水结合水)两者的相对含量影响生物组两者的相对含量影响生物组织细胞的代谢速率织细胞的代谢速率自由水自由水/结合水比值高，代谢快。结合水比值高，代谢快。自由水自由水/结合水比值低，代谢慢。结合水比值低，代谢慢。(4)干燥的种子与萌发的种子相比，自由水干燥的种子与萌发的种子相比，自由水/结合水的比值结合水的比值_大，新陈代谢速率大，新陈代谢速率_高。高。萌发的种
14、子萌发的种子萌发的种子萌发的种子 （1）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？ （2 2）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰？）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰？ （3 3）根据问题（）根据问题（2 2），自由水多还是结合水多生物体的抗），自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？旱、抗寒、抗热能力强？ 一般而言，代谢越旺盛，自由水相对含量越高一般而言，代谢越旺盛，自由水相对含量越高 结合水含量越高的生物体，抗性相对较强结合水含量越高的生物体，抗性相对较强1、水分含量与新陈代谢和生物抗性的关系：、水分含量与新陈代
15、谢和生物抗性的关系： 细胞中自由水相对含量越大，生物新陈代谢细胞中自由水相对含量越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；自由水相对含量越小，生物越旺盛，其抗性越小；自由水相对含量越小，生物新陈代谢越缓慢，起抗性越大。新陈代谢越缓慢，起抗性越大。22010年年3月月22日是第十八个日是第十八个“世界水日世界水日”，宣，宣传的主题是传的主题是“清洁用水，健康用水清洁用水，健康用水”。水污染、。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，80%的疾病是由水污染引起的。下列有关人体内的疾病是由水污染引起的。下列有关人体内水的叙述，错误的是水的叙述，错误的是
16、()A水在病变细胞中以结合水和自由水形式存在水在病变细胞中以结合水和自由水形式存在B在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生C人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢D冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强植物的抗寒能力植物的抗寒能力解析：解析：选选D。水在各种细胞中都以结合水和自由水两种形式存在。胰岛素的。水在各种细胞中都以结合水和自由水两种形式存在。胰岛素的合成是氨基酸脱水缩合过程，此过程中有合成是氨基酸脱水缩合过程，此过程中有H2O生成。衰老细胞中自由水含生成。衰老细胞中自由水含量少
17、，代谢缓慢。冬季，植物体内自由水含量相对降低，以增强植物的抗量少，代谢缓慢。冬季，植物体内自由水含量相对降低，以增强植物的抗逆性，故逆性，故D错误。错误。自我挑战自我挑战下列说法正确的是下列说法正确的是()细胞中的相关无机盐离子对于细胞中的相关无机盐离子对于维持神经肌肉的兴奋性非常重要维持神经肌肉的兴奋性非常重要若哺乳动物血液中若哺乳动物血液中Ca2的含量过低，则会发生抽搐的含量过低，则会发生抽搐Mg2对于植物的光合作用至关重要对于植物的光合作用至关重要Fe2对人体内对人体内结合与运输结合与运输O2不可缺少不可缺少A BC D【尝试解答】【尝试解答】_D_【解析】【解析】中中K、Na等维持神经肌肉的兴奋性。等维持神经肌肉的兴奋性。
