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高中生物学
(苏教版2019)
第一章 细胞的分子组成
第1节 细胞中的元素和无机化合物
1.简述细胞主要由C、H、O、N、P等元素构成。
2.简述水在细胞中的存在形式和重要作用。
3.简述无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
人体细胞里含有哪些元素呢?
人体内的物质来自哪里?
物质由元素组成,蔬菜水果中的元素来自于哪里?
水果蔬菜和人的细胞中的元素相同吗?
01
构成细胞的元素
人体细胞里含有哪些元素呢?
表 1 - 1 - 1 人体细胞的一些元素及其平均含量(占细胞鲜重的百分比)
元素
氧(O)
碳(C)
氢(H)
氮(N)
钙(Ca)
磷(P)
硫(S)
钾(K)
镁(Mg)
平均含量
65
18
10
3
1.5
1.4
0.3
0.2
0.1
现已证明,地球上自然存在的元素有 90 多种。生活在地球上的各种生物,无论其结构简单还是复杂,组成物质无一例外地都来自这些元素。
组成生物体的 任何一种元素都可以在无机自然界中找到。体现了生物界与非生物界的统一性。
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量
思考:比较组成地壳和组成细胞的部分元素和含量,你能发现二者之间有什么异同?
同:组成细胞的化学元素和在无机自然环境中能够找到的元素相同。
异:细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同,且不同细胞中元素的相对含量也不同。
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量
(1)组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到,说明了什么?
生物界和非生物界具有统一性。
(2)细胞中的各元素含量和无机自然界中的含量大不相同,这说明了什么?
生物界和非生物界还具有差异性。
(3)组成细胞的元素追根溯源来自无机自然界,为什么细胞内各种元素的比例与无机自然界的大不相同?
生物体是按照生命活动的需要,有选择地从无机自然界获取元素。
1.生物界和非生物界的统一性和差异性
任何一种元素
所占的比例
(1)生物体中常见的元素有______多种,根据含量分为:
(2)不同生物体内所含的_____________基本相同,但每种______________存在一定的差异。
(3)生物体会因环境中缺乏某种元素而发生该元素的________。如克山病,该病与缺______有关系。
20
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na、Cl
Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Co、Se
元素种类 元素的含量
缺乏症
硒
2.组成细胞的元素种类
微量元素在生物体内含量极少,一旦缺乏也会引起相应病症
缺Fe:
人体患贫血
缺Ca:
成年人缺钙患骨质疏松症;血液缺钙会出现抽搐。
缺I:
人幼年患呆小症;成年患甲状腺肿大(大脖子病)
缺Zn:
“花”而不实(只开花不结果)
缺B:
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Mg:
影响植物叶绿素的合成,影响光合作用的进行
阅读材料,回答下列问题:
材料1 下表为玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类,以及各种元素占细胞干重的质量分数。
元素
玉米细胞
人体细胞
C
43.57
55.99人体细胞干重中“C ”含量最高
H
6.24
7.46
O
44.43玉米细胞干重中“O ”含量最高
14.62
N
1.46
9.33
K
0.92
1.09
Ca
0.23
4.67
P
0.20
3.11
Mg
0.18
0.16
S
0.17
0.78
注:其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%。
材料2 微量元素Zn是多种酶的辅助因子,缺Zn会导致一些生理反应无法正常进行;B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长,油菜缺B时,会出现“花而不实”。
(1)表中数据表明,元素在不同生物细胞中具有怎样的统一性或差异性?
不同生物细胞中元素的种类上具有统一性,但是含量上具有差异性。
(2)在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象?
一样,都是C、H、O、N;这是因为玉米和人都是生物,组成它们的主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的氮元素。
(3)玉米和人体细胞中哪种元素的含量相差较大?这种差异出现较大的原因是什么?
氧元素在玉米细胞中的含量远高于人体细胞,而氮元素在玉米细胞中的含量远小于人体细胞;主要是因为玉米中糖类(含有较多的氧元素)的含量高,人体内蛋白质(含有较多的氮元素)含量相对较高。
(4)材料2中油菜“花而不实”的现象说明了什么?
生物体中的微量元素含量虽少,但作用非常重要,是生物体正常生命活动不可缺少的,具有不可替代性。
元素
氧(O)
碳(C)
氢(H)
氮(N)
钙(Ca)
磷(P)
硫(S)
钾(K)
镁(Mg)
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