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2018-2019學年高中生物 第二章 細胞的化學組成 第一節(jié) 細胞中的元素和無機化合物學案 蘇教版必修1

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1、 第一節(jié) 細胞中的元素和無機化合物               1.大量元素、微量元素都是生物必需的元素。 2.占細胞鮮重含量最多的元素是氧,占細胞干重 含量最多的元素是碳。 3.不同生物體內所含元素種類基本相同,但每種 元素的含量卻不同。 4.占細胞鮮重最多的化合物是水,占細胞干重最 多的化合物是蛋白質。 5.水分為自由水和結合水兩種。自由水參與細胞中 各種代謝作用,結合水是組成細胞結構的重要成分。 6.代謝旺盛的細胞中,自由水的含量一般較多。 7.休眠的種子、越冬植物的細胞內結合水的含量 較多,增強了抵抗不良環(huán)境的能力。 8.無機鹽主要以離子的形式存在。

2、具有維持細胞的 酸堿平衡和合成復雜化合物的功能。 一、組成細胞的元素 1.分類 (1)大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 (2)微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 2.特點 (1)組成生物體的任何一種元素在無機自然界都能找到。 (2)不同生物體內所含元素種類基本相同,但每種元素的含量卻有多有少。 二、細胞中的無機化合物 1.細胞中的水 (1)自由水的功能:參與細胞各種代謝作用。 ①是良好的溶劑。 ②作為生物化學反應的介質。 ③作為反應物參與生物化學反應。 ④運送營養(yǎng)物質,排出代謝廢物。 (2)結合水的功能:是組成細

3、胞結構的重要成分。 2.細胞中的無機鹽 (1)存在形式:常以離子形式存在。 (2)作用:維持細胞的酸堿平衡;合成有機物以及某些具有特殊生理功能物質的原料。 (3)含量異常癥舉例: ①哺乳動物:缺少Ca2+時,會出現(xiàn)肌肉抽搐現(xiàn)象;Ca2+過多時,會出現(xiàn)肌肉乏力現(xiàn)象。 ②番茄:缺少Ca2+時,果實會出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象;缺少K+時,老葉尖端和邊緣會失綠。 1.判斷下列說法的正誤 (1)微量元素不是生物生長所必需的(×) (2)蛋白質是細胞內含量最多的化合物(×) (3)結合水參與細胞各種代謝作用(×) (4)細胞中的無機鹽一般以離子形式存在(√) (5)無機鹽含量較少,作用相對

4、較小(×) (6)很多無機鹽可與蛋白質等物質結合成復雜的化合物,參與細胞的各種生命活動(√) (7)無機鹽能夠維持細胞的正常形態(tài)和功能(√) 2.在生物體內含量很少,但對維持生物體正常生命活動必不可少的元素有(  ) A.Fe、Mn、Zn、Mg B.Zn、Cu、Mn、Ca C.Zn、Cu、B、Mn 解析:選C 生物體內含量極少,但對維持生物體正常生命活動必不可少的元素為微量元素。 3.“黃金搭檔”維生素片中含Ca、Fe、Zn等元素,其中屬于組成生物體大量元素的是(  ) A.Ca     B.Fe     C.Zn 解析:選A 組成生物體的大量元素有C、H、O、N、P、S

5、、K、Ca、Mg,微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。 4.生活在沙漠中的仙人掌與生活在海洋中的鯊魚,組成它們體內的化學元素種類(  ) A.大體相同 B.區(qū)別較大 C.很難確定 解析:選A 組成生物體中的元素種類大體相同,含量不同。 5.一種在干木材中生活的蟲,其體內細胞中的水的存在形式是(  ) A.結合水 B.自由水 C.結合水和自由水 解析:選C 在細胞內水分都有自由水和結合水兩種形式。 6.水對細胞的活動有重要作用,細胞內的水可分為自由水和結合水,其中結合水的作用是(  ) A.細

6、胞內的良好溶劑 B.作為細胞結構的組成成分 C.參與細胞內許多生物化學反應 解析:選B 結合水是細胞結構的重要組成成分;A、C都是自由水的作用。 7.下列關于無機鹽的敘述,正確的是(  ) A.細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在 B.Fe是血紅蛋白的成分之一,缺Fe影響O2運輸 C.K是葉綠素的成分之一,缺K影響光合作用進行 解析:選B 細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子的形式存在;血紅蛋白具有運輸O2的功能,F(xiàn)e是血紅蛋白的成分之一,所以缺Fe將影響O2運輸;Mg是葉綠素的成分之一,缺Mg影響光合作用進行。 核心要點(一)組成細胞的元素 1.大量元素與微量元素的劃分

7、超過萬分之一的是大量元素,低于萬分之一的是微量元素。 2.大量元素的分類 (1)C為最基本元素。 (2)C、H、O、N為基本元素。 (3)C、H、O、N、P、S這六種元素的含量占到了原生質總量的97%,稱為主要元素。 3.生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性 [名師點撥] 諧音快速記憶大量和微量元素 大量元素 微量元素 [思考探究] (1)占細胞鮮重和干重最多的元素分別是什么元素? 提示:占鮮重最多的元素是O元素,占干重最多的元素是C元素。 (2)如何確定一種元素是生物體的必需元素? 提示:缺乏了就會出現(xiàn)相應的癥狀,補充后相應癥狀消失。 [題

8、組沖關] 1.下列哪一實例能說明微量元素是生命活動所必需的(  ) A.Mg是葉綠素不可缺少組成成分 B.油菜缺少硼時只開花不結果 C.哺乳動物血液中Ca2+含量太低會抽搐 D.人體內氧元素含量很高 解析:選B Mg、Ca、O元素等都是大量元素,硼屬于微量元素。 2.科學家在研究生物體的化學成分時,發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在非生物界中也都存在,這一事實主要說明(  ) A.生物與非生物沒有區(qū)別 B.生物界與非生物界具有統(tǒng)一性 C.生物與非生物的化學組成完全一樣 D.生物界與非生物界具有差異性 解析:選B 組成生物體的元素在非生物界都有,說明生物界起源于

9、非生物界,生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。 核心要點(二)對自由水和結合水的理解 1.自由水可以自由流動,結合水因與蛋白質等物質相結合而不能自由流動。 2.自由水與結合水可以相互轉化,如:自由水結合水。 3.自由水/結合水的比值大,細胞新陳代謝旺盛;比值小代謝緩慢,但抗逆性增強。 [名師點撥] 水的特性 (1)水分子具有極性,相鄰水分子之間是通過氫鍵連接,因而水具有較強的內聚力和表面張力。 (2)水具有較大的比熱和汽化熱,因而是生物的最好溫度調節(jié)劑。 [題組沖關] 3.收獲的水稻等谷類經日光曝曬后,可保存較長時間,其主要原理是(  ) A.自由水減少,代謝水平下降 B.

10、結合水減少,代謝水平下降 C.結合水增多,代謝水平升高 D.自由水增多,代謝水平升高 解析:選A 水稻等谷類經日光曝曬,丟失的是自由水,自由水減少,新陳代謝水平下降,有利于種子的保存。 4.當細胞的新陳代謝由微弱到旺盛時,自由水/結合水的值一般會(  ) A.升高         B.降低 C.無變化 D.波動無規(guī)律 解析:選A 自由水與細胞代謝密切相關,細胞代謝越旺盛,自由水就越多,自由水/結合水的比值越高。 核心要點(三)無機鹽的功能與實例 功能 舉例 維持細胞的酸堿平衡 K2HPO4/KH2PO4 維持細胞正常的形態(tài)和功能 生理鹽水 維持細胞正

11、常功能 血鈣過低→肌肉抽搐 血鈣過高→肌無力 組成復雜的化合物 Mg2+→葉綠素 Fe2+→血紅蛋白 I→甲狀腺激素 [名師點撥] 某種無機鹽在植物體內生理功能的驗證 (1)實驗組:正常植物+缺X培養(yǎng)液表現(xiàn)出癥狀癥狀消失。 (2)對照組:正常植物+完全培養(yǎng)液→正常生長。 [題組沖關] 5.下列關于無機鹽的敘述,正確的是(  ) A.缺鐵性貧血是因為體內缺少Fe3+,血紅蛋白不能合成 B.Mg2+是葉綠素的成分之一,缺Mg2+影響光合作用 C.球場上運動員下肢肌肉發(fā)生抽搐而倒地是隨著汗液丟失了過多的鈉鹽所致 D.缺少K+對番茄植株無影響 解析:選B 缺鐵性貧血是因為體內缺少Fe2+;Mg2+是葉綠素的成分之一,缺Mg2+影響光合作用;運動員下肢肌肉發(fā)生抽搐是血鈣過低所致;番茄缺少K+,葉片會失綠。 6.英國醫(yī)生塞達尼在對離體蛙心進行實驗時發(fā)現(xiàn),用不含鈣和鉀的生理鹽水灌注蛙心,收縮不能維持。用含少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌注時,蛙心可持續(xù)跳動數(shù)小時。實驗說明鈣鹽和鉀鹽(  ) A.是細胞中某些復雜化合物的重要組成部分 B.對維持細胞的形態(tài)有重要作用 C.對維持細胞的生命活動有重要作用 D.對維持細胞的酸堿平衡有重要作用 解析:選C 用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌注時,蛙心可持續(xù)跳動數(shù)小時,說明無機鹽能維持生物體的生命活動。 - 6 -

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