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1、最强原创必修组成细胞的元素和化合物现在学习的是第1页，共30页（一）组成细胞的元素（一）组成细胞的元素1.1.分类：分类：根据组成细胞的元素含量多少大致分为：大量元素、微量元素大量元素：微量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等等Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等等共20多种，都是必需元素。主要元素：主要元素：基本元素：基本元素：最基本元素：最基本元素：C、H、O、N、P、SC、H、O、NC一、组成细胞的元素和化合物一、组成细胞的元素和化合物考点一考点一现在学习的是第2页，共30页鲜重鲜重:OCHN干重干重:CONH现在学习的是第3页，共30页2.2.元素的统一性和差异性元素的统一性和
2、差异性元素地壳细胞OO48.6048.6065.065.0Si Si26.3026.30极少CC0.0870.08718.018.0N N0.030.033.03.0H H0.760.7610.010.0组成地壳和组成细胞的组成地壳和组成细胞的部分元素含量部分元素含量()表表(1)(1)生物界与非生物界具有统一性生物界与非生物界具有统一性种类种类组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所特有的。现象：现象：原因：原因：细胞从无机环境中吸收各种物质来组成自身。生命起源于非生命物质物质循环现在学习的是第4页，共30页(2)(2)生物界与非生物界具有差异性生物界与非生物界具有差异性含
3、量含量 现象：组成生物体的化学元素在生物体内和自然界中的含量差异很大。原因：生物体有选择的从自然界获取组成自身的元素。各种化学元素在生命体系中不是简单的堆积、组合，而是以特殊的有序的方式结合在一起才出现生命现象，这也是生物界和非生物界的根本区别。（3 3）生物界内元素的统一性和差异性）生物界内元素的统一性和差异性构成不同生物体的化学元素在种类上大体相同（统一性），含量上差异很大（差异性）。现在学习的是第5页，共30页3.3.元素的生理作用元素的生理作用 组成化合物化合物元素组成糖类和脂肪C、H、O核酸、ATP、磷脂磷脂C、H、O、N、P蛋白质C、H、O、N等现在学习的是第6页，共30页元素参与
4、形成的物质及结构N蛋白质、ATP、NADP、叶绿素等PATP、NADP、核苷酸、磷脂；动物体内牙齿、骨骼成分（还有Ca）Mg叶绿素的组成成分S是甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；是蛋白质的特征元素Fe动物血红蛋白I甲状腺激素等现在学习的是第7页，共30页 维持机体正常的生命活动维持机体正常的生命活动K：可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。Ca：可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。B：可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。Mg：参与组成叶绿素，缺Mg叶片发黄。Fe
5、：参与组成血红蛋白，缺乏导致缺性贫血I：构成甲状腺激素（唯一含I激素），幼年或胎儿期摄入过少患呆小症(与“侏儒症”区别），成年摄入过少患地方性甲状腺肿（大脖子病），摄入过量患甲亢。现在学习的是第8页，共30页构成细胞的构成细胞的化合物化合物无机化合物无机化合物有机化合物有机化合物水水无机盐无机盐糖类糖类脂质脂质蛋白质蛋白质核酸核酸含量最多的化合物含量最多的化合物鲜重含量最多的有机物鲜重含量最多的有机物干重含量最多的化合物干重含量最多的化合物（二）组成细胞的化合物（二）组成细胞的化合物4.4.元素的存在形式元素的存在形式;大多以大多以化合物化合物的形式存在的形式存在现在学习的是第9页，共30页（
6、1）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，故其代谢终产物中含有尿素。（2）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。知识拓展（3）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35S和32P，以证明DNA是噬菌体的遗传物质。（4）Na与K：u 能参与可兴奋细胞（如肌细胞、腺细胞、神经细胞等）的兴奋性变化。
7、例如，神经细胞受到刺激之后膜内外的电位变化；u 维持人体细胞外液和内液的渗透压。现在学习的是第10页，共30页二、水二、水1.1.含量含量一般地说，在构成活细胞的各种化合物中，水的含量最多，为一般地说，在构成活细胞的各种化合物中，水的含量最多，为6060%9 95 5%。(1)(1)不同种类的生物不同种类的生物体内水的含量差别很大。例如，成年男人身体里水体内水的含量差别很大。例如，成年男人身体里水的含量约的含量约60%-65%60%-65%，而生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为，而生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为97%97%。(2)(2)同一生物体同一生物体不同的生长发育阶段不同的生
8、长发育阶段水的含量不同。幼儿时期成年时期水的含量不同。幼儿时期成年时期；幼嫩部分成熟部分。；幼嫩部分成熟部分。(3)(3)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%79%，血液含水，血液含水82%82%；牙齿牙齿 骨骼骨骼 血液。血液。考点二考点二现在学习的是第11页，共30页形式形式自由水结合水定义细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动与细胞内的其它物质相结合的水含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%特点流动性强、易蒸发、加压可分离，可参与物质代谢不流动、不蒸发、不能分离，与其他物质结合功能细胞内良好的溶剂参与
9、生化反应为细胞提供液体环境运送营养物质和代谢废物调节体温和维持细胞形态是细胞结构的重要组成成分联系自由水和结合水在一定条件下可相互转化2 2水的存在形式水的存在形式现在学习的是第12页，共30页晒干的种子烤干后就不能萌发了晒干的种子烤干后就不能萌发了 人吃糖感觉甜人吃糖感觉甜,如用毛巾将舌头擦干糖放舌头上如用毛巾将舌头擦干糖放舌头上，人就感觉不到甜味，人就感觉不到甜味 人的营养物质靠血液循环运送到细胞人的营养物质靠血液循环运送到细胞,细胞产细胞产生的代谢废物也要靠循环系统运送到排泄器官生的代谢废物也要靠循环系统运送到排泄器官光合作用利用光能，光合作用利用光能，和和反应反应,合成合成了有机物了有
10、机物植物缺水时即会萎蔫，补充上水分后就植物缺水时即会萎蔫，补充上水分后就 就维就维持直挺的形态持直挺的形态水的比热很大水的比热很大 运输作用维持植物形态良好溶剂，反应在水环境中进行维持生物体温参与许多生化反应细胞结构成分动手连一连动手连一连:实例实例 作用作用 现在学习的是第13页，共30页3.3.水的来源水的来源 细胞从外界吸收 细胞代谢产生光合作用暗反应阶段（叶绿体基质）；有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）；ATP的合成（光合作用光反应阶段类囊体，呼吸作用线粒体、细胞质基质）；氨基酸脱水缩合(核糖体）；单糖合成多糖（例如：植物细胞壁纤维素形成高尔基体）；DNA分子的复制、转录（细胞核、细胞质）
11、现在学习的是第14页，共30页4.水的利用光合作用光反应阶段（叶绿体类囊体膜）光合作用光反应阶段（叶绿体类囊体膜）有氧呼吸的第二阶段（线粒体基质）ATP水解（细胞质基质、叶绿体基质等）肝糖原水解（肝脏细胞）淀粉、蛋白质、脂肪消化 DNA、RNA的水解 现在学习的是第15页，共30页5 5.水的含量、自由水水的含量、自由水/结合水与代谢强度和抗逆性的关系结合水与代谢强度和抗逆性的关系 (1)(1)一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%70%以上。以上。含水量降低，生含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠命活动不活跃或进入休眠。(2)(2)当自由水比例增加
12、时，生物体代谢活跃，生长迅速当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，如干种子内所含的主，如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分要是结合水，干种子只有吸足水分获得大量自由水，才能进行旺盛的生命获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。活动。(3)(3)当当自由水向结合水转化较多自由水向结合水转化较多时，时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高结合水含量较高。现在学习的是第16页，共30页光合作用暗反应阶段（
13、叶绿体基质）；有氧呼吸第三阶段（线粒体内膜）；ATP的合成（光合作用光反应阶段类囊体，呼吸作用线粒体、细胞质基质）；氨基酸脱水缩合(核糖体）；单糖合成多糖（例如：植物细胞壁纤维素形成高尔基体）；DNA分子的复制、转录（细胞核、细胞质）光合作用光反应阶段（叶绿体类囊体膜）有氧呼吸的第二阶段（线粒体基质）ATP水解（细胞质基质、叶绿体基质等）肝糖原水解（肝脏细胞）淀粉、蛋白质、脂肪消化 DNA、RNA的水解小结：水小结：水现在学习的是第17页，共30页三、无机盐三、无机盐 1、含量含量 ：很少，占鲜重：很少，占鲜重1%-1.5%1%-1.5%2 2、存在形式存在形式多数多数以以离子离子态态存在存在
14、,如如K K、NaNa 、ClCl等等 少数少数以以化合态化合态存在，如存在，如ATPATP、DNADNA中的磷酸中的磷酸3 3、生理功能、生理功能1.1.组成细胞中的组成细胞中的某些某些化合物化合物 2.2.维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动 3.3.维持维持生物体内环境平衡（渗透压平衡、酸碱平衡）生物体内环境平衡（渗透压平衡、酸碱平衡）细胞外液的渗透压：NaNa 、ClCl酸碱平衡：如血浆中H2CO3/NaHCO3（主要）、Na2HPO4/NaH2PO4缓冲溶液对。考点三考点三现在学习的是第18页，共30页叶绿素分子中含有镁元素叶绿素分子中含有镁元素动物血液中缺钙会抽搐动
15、物血液中缺钙会抽搐 当我们跑完当我们跑完10001000米后，身体会产生乳米后，身体会产生乳酸，但我们的血浆很快就会恢复为正酸，但我们的血浆很快就会恢复为正常的酸碱度常的酸碱度 4.4.把人的红细胞置于蒸馏水；把人的红细胞置于蒸馏水；0.9%0.9%的的生理盐水生理盐水;30%;30%的盐水中红细胞的形的盐水中红细胞的形态如图态如图 无机盐是细胞的重要组无机盐是细胞的重要组成成分成成分无机盐对维持细胞和生物体的生无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用命活动有重要作用 无机盐对维持细胞的形态和功无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用能有重要作用 无机盐对维持生物体的酸碱平无机盐对维持生物体
16、的酸碱平衡有重要作用衡有重要作用 动手连一连动手连一连:实例实例 作用作用 现在学习的是第19页，共30页设计实验验证某种无机盐（或矿质元素离子）是植物生长发育设计实验验证某种无机盐（或矿质元素离子）是植物生长发育所必需所必需一、植物矿质元素的概念：除一、植物矿质元素的概念：除C C、H H、O O 以外以外，主要由根系从土壤中吸收，主要由根系从土壤中吸收的元素的元素二、矿质元素的分类：二、矿质元素的分类：1 1、植物必需的矿质元素：、植物必需的矿质元素：2 2、植物非必需的矿质元素：、植物非必需的矿质元素：目前科学家确定的植物必需矿质元素目前科学家确定的植物必需矿质元素共共1414种种 （1
17、 1）大量元素：）大量元素：N N、P P、K K、S S、CaCa、MgMg 六种六种 （2 2）微量元素：）微量元素：FeFe、MnMn、B B、ZnZn、CuCu、MoMo、ClCl、NiNi 八种八种现在学习的是第20页，共30页四、验证方法四、验证方法溶液培养法：溶液培养法：（1 1）完全培养液培养完全培养液培养生长发育正常生长发育正常（2 2）去除某种矿质元素培养去除某种矿质元素培养生长发育正常生长发育正常非植物必需的矿质元素非植物必需的矿质元素（3 3）去除某种矿质元素培养去除某种矿质元素培养生长发育不正常生长发育不正常该元素补充后生长发育该元素补充后生长发育恢复正常恢复正常植物
18、必需的矿质元素植物必需的矿质元素。三、植物必需元素的三条标准三、植物必需元素的三条标准 1 1由于缺乏某元素，植物的生长发育发生障碍，不能完成它的生活史由于缺乏某元素，植物的生长发育发生障碍，不能完成它的生活史。2 2除去某种元素以后，植物体表现出专一的病症，而且这种缺乏症是可除去某种元素以后，植物体表现出专一的病症，而且这种缺乏症是可以利用该元素进行预防和恢复的。以利用该元素进行预防和恢复的。3 3某种元素在植物营养上表现的效果是直接的，而不是由于土壤的物理某种元素在植物营养上表现的效果是直接的，而不是由于土壤的物理、化学和微生物等因素的改变而产生的间接效果。、化学和微生物等因素的改变而产生
19、的间接效果。现在学习的是第21页，共30页 五、根对矿质元素的吸收五、根对矿质元素的吸收1 1、植物体吸收矿质元素的部位、植物体吸收矿质元素的部位 根的根的根尖的成熟区根尖的成熟区表皮细胞和表皮细胞和叶片叶片2 2、矿质元素被吸收的形式、矿质元素被吸收的形式 离子离子 3 3、矿质元素被吸收的方式、矿质元素被吸收的方式 主动运输主动运输 4 4、矿质元素被吸收的特点：、矿质元素被吸收的特点：（1 1）需要）需要消耗消耗细胞呼吸释放的细胞呼吸释放的能量能量 ATP ATP 吸收的动力吸收的动力 抑制细抑制细胞呼吸，吸收受抑制胞呼吸，吸收受抑制（2 2）需要）需要载体蛋白质协助载体蛋白质协助载体的
20、种类和数量决定吸收的矿质元素的载体的种类和数量决定吸收的矿质元素的种类和数量种类和数量（3 3）吸收量与矿质元素的浓度不成正比，与吸水量也不成正比吸收量与矿质元素的浓度不成正比，与吸水量也不成正比（4 4）根对矿质元素吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程根对矿质元素吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程现在学习的是第22页，共30页（一）（一）区别区别1 1、吸收的方式不同：水分通过、吸收的方式不同：水分通过渗透作用渗透作用，矿质元素通过，矿质元素通过主动运输主动运输。2 2、吸收的动力不同：水分的吸收的动力是、吸收的动力不同：水分的吸收的动力是蒸腾拉力蒸腾拉力和根细胞与环境之间的和根细胞与
21、环境之间的浓浓度差度差，吸收矿质元素的动力是根细胞呼吸作用产生的，吸收矿质元素的动力是根细胞呼吸作用产生的ATPATP。3 3、根吸收水分的量与外界矿质元素的数量有一定的相关性，但根对矿质元素的、根吸收水分的量与外界矿质元素的数量有一定的相关性，但根对矿质元素的吸收量与土壤溶液中矿质元素的数量一般相关性不大。吸收量与土壤溶液中矿质元素的数量一般相关性不大。根对矿质元素吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。根对矿质元素吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。（二）联系（二）联系1 1、矿质元素的吸收要溶于水，随水进入根细胞内部。、矿质元素的吸收要溶于水，随水进入根细胞内部。2 2、矿质元素在植
22、物体内、矿质元素在植物体内随着水分的运输随着水分的运输而到达植物体各部分。而到达植物体各部分。3 3、矿质元素被被根细胞吸收后，又会、矿质元素被被根细胞吸收后，又会影响细胞内外的浓度影响细胞内外的浓度，从而影响根对水，从而影响根对水分的渗透吸收。分的渗透吸收。现在学习的是第23页，共30页四、矿质元素的利用和运输四、矿质元素的利用和运输1 1、运输：矿质元素在植物体内的、运输：矿质元素在植物体内的导管导管中中随着水分的运输而运输随着水分的运输而运输，运输的动力是运输的动力是蒸腾作用蒸腾作用产生的拉力。产生的拉力。2 2、利用及方式、利用及方式在细胞中在细胞中存在形式存在形式元素举例元素举例在植
23、物体内在植物体内可移动情况可移动情况利用情况利用情况缺乏后最先受害缺乏后最先受害部位部位离子离子K K+等等 可移动可移动可再利用可再利用老叶老叶不稳定化不稳定化合物合物N N、P P、MgMg等等分解后可移分解后可移动动可再利用可再利用老叶老叶稳定化合稳定化合物物CaCa、F Fe e等等不可移动不可移动只能利用一只能利用一次次嫩叶嫩叶 现在学习的是第24页，共30页1、下列有关组成生物体化学元素的论述，正确的是 A组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最多B人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大C组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到D不同生物体内各种化学元素的含量比
24、例基本相似C2 2、组成生物的化学元素在生物体中起重要作用，下列关于几种元素与合作用关、组成生物的化学元素在生物体中起重要作用，下列关于几种元素与合作用关系的叙述中，正确的是系的叙述中，正确的是()A AC C是组成糖类的基本元素，在光合作用中是组成糖类的基本元素，在光合作用中C C元素从元素从COCO2 2先后经先后经C C3 3、C C5 5形成形成(CH(CH2 2O)O)B BN N是叶绿素的组成元素之一，没有是叶绿素的组成元素之一，没有N N植物就不能进行光合作用植物就不能进行光合作用C CO O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自于水是构成有机物的基本元素之一
25、，光合作用制造的有机物中的氧来自于水D DP P是构成是构成ATPATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程中均有的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程中均有ATPATP的合成的合成B现在学习的是第25页，共30页3.(2010惠州模拟)下列关于组成生物化学元素的叙述正确的是()AC是组成糖类的基本元素，在光合作用中C元素从CO2先后经C3、C5形成(CH2O)BN是核酸的组成元素，没有N植物就不能合成核酸CO是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自于水DP是构成ATP的必需元素，光合作用中光反应和暗反应过程均有ATP的合成B现在学习的是第26页，共30页解析：此题考查
26、组成生物的化学元素的特点与功能，具体分析如下：答案：B选项分析判断A项C是糖类的基本元素，但是在光合作用中CO2先与C5结合形成C3，然后进一步被还原成(CH2O)。A项错误。B项核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的，没有N植物就不能合成核酸。B项正确。C项O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自于CO2，水中的氧进入氧气。C项错误。D项 光合作用的光反应形成ATP，但是暗反应消耗ATP，把ATP中能量转移到有机物中。D项错误。现在学习的是第27页，共30页4(2011佛山质检)有关生物体细胞组成元素的叙述，错误的是()A在不同生物的体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相
27、同B组成细胞的最基本元素是CC在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同D组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到解析：解析：在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的种类相同，含量不同。答案：C现在学习的是第28页，共30页5、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，往培养液中添加了、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，往培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下多种必需化学元素。其配方如下离子 K K+NaNa+MgMg+CaCa2+2+NO NO H H2 2POPO3 3 SOSO4 4 ZnZn2+2+培养液(mmol(mmolI)I)1 11 10.250.251 11 11 10.250.251 1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（）ACa2+BSO42+；CZn2+DH2PO3C现在学习的是第29页，共30页6.(双选)2011年3月20日是第十九个“世界水日”，宣传的主题是“城市水资源管理”。水污染、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。下列有关人体内水的叙述，错误的是()A水在病变细胞中仅以结合水的形式存在B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D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现在学习的是第30页，共30页