元素和无机物

第1节细胞中的元素和化合物第1章组成细胞的分子组成人体细胞的主要元素元素符号含量（%）氧O65.0碳C18.5氢H9.5氮N3.3钙Ca1.5磷P1.0钾K0.4硫S0.3钠Na0.2氯Cl0.2镁Mg0.1微量元素﹤0.01材料一：一、组成细胞的化学元素大量元素：微量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等（其中C、H、O、N、P、S为主要元素，Ｃ是基本元素）。铁、锰、硼、锌、钼、铜等铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)图2-1组成人体细胞的主要元素（占细胞鲜重的百分比）图2-2组成人体细胞的主要元素（占细胞干重的百分比）观察：占细胞鲜重和干重的百分比最多的元素分别是？元素种类及含量(占细胞干重的质量分数/%)OCHNKCaPMgS玉米44.3443.576.241.460.920.230.200.180.17人14.6255.997.469.331.094.673.110.160.78比较玉米和人元素种类及含量,得出什么结论？组成生物体的化学元素材料二：组成生物体的化学元素的种类大体相同，在不同生物体内，各种化学元素的含量相差很大。岩石圈的成分%氧硅铝铁钙钠钾镁钛氢碳其它成分47287.94.53.52.52.52.20.460.220.19〈0.1人体的成分%氢氧碳氮钙磷氯锌硫钠镁其它成分6325.59.51.40.310.220.030.060.050.030.01〈0.1材料三：比较岩石圈和人体的元素种类和含量，得出结论：（因为组成生物体的二十多种化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的。）生物界和非生物界具有统一性。少于1%74%93%C、H、N三中元素在岩石圈中的含量在人体的含量在细胞中的平均含量材料四：材料四的结论：（因为组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界的含量，两者相差很大。）生物界和非生物界具有差异性。组成细胞的化学元素大量元素：微量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。锌、锰、硼、铁、钼、铜等1、组成生物体的化学元素的种类大体相同，在不同生物体内，各种化学元素的含量相差很大。2、生物界和非生物界具有统一性。3、生物界和非生物界具有差异性。小结：组成细胞的化学元素（其中C、H、O、N、P、S为主要元素，Ｃ是最基本元素）。二、组成细胞的化合物构成细胞的化合物无机化合物有机化合物水无机盐糖类脂质蛋白质核酸思考2：什么是有机化合物？无机化合物?生物大分子思考1：细胞内含量最多的有机化合物和化合物分别是哪一种？有机化合物:是指除一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等以外的几乎所有含碳化合物。无机化合物:通常指不含碳元素的化合物,也包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等简单的含碳化合物。第2节细胞中的无机物图2-16水母(含水量达97%)（一）含量：一、水生物体不同生长发育期,含水量不同几种不同生物体中水分的含量60~8090657880~8597质量分数%高等植物藻类哺乳动物蛙鱼类水母生物说明什么？几种不同器官或组织中水分的含量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心脏血液质量分数%1022767983（二）水的存在形式结合水：自由水：水在细胞中以两种形式存在结合水：自由水：与细胞内的其他物质相结合的水。大约占细胞内全部水分的4.5％。结合水是细胞结构的重要组成成分。细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。水分散失新鲜的小麦种子干燥的小麦种子烘干的小麦种子水分散失自由水结合水结合水和自由水可以转化思考2、自由水与结合水在细胞中的含量与生物抗逆性（如抗冻）的关系？思考1.代谢旺盛的细胞和休眠的细胞相比较，哪种细胞含自由水比较多？思考3.心脏和血液的含水量相差很小，但心脏结构非常坚实，而血液却可以流动，为什么？１、水是极性分子（三）特性：(凡是有极性的分子或离子都极易溶于水中)(如:氯化钠晶体溶于水)２、水分子的缔合因为水是极性分子,并且由于正负电荷的相互吸引，水分子之间便会形成氢键。一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连——水分子缔合。水温升高水温降低（因为破坏氢键）（因为形成氢键）需要热量释放热量使细胞内温度变化缓和水具有调节体温的作用（四）水(自由水)的作用：①细胞内的良好溶剂②参与化学反应③运送营养物质和代谢废物(物质转运的载体)④水具有调节体温的作用⑤为细胞提供液体的环境一切生命活动离不开水二、无机盐：（一）含量：（二）存在形式：（三）作用：大多数以离子形式存在叶绿素分子思考与讨论:P351、人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，为什么缺铁会导致贫血？当铁缺乏时，血红蛋白就不能合成，从而发生缺铁性贫血。2.、植物体缺镁会影响光合作用，为什么？光合作用不能缺少叶绿素，镁是叶绿素的组成元素之一。缺镁时叶绿素的形成受到阻碍，从而影响光合作用。（血红蛋白）甲状腺激素含碘思考:为什么要在食盐中加碘?预防地方性甲状腺肿大和呆小症.甲状腺肿大--缺碘呆小症无机盐的作用:①某些复杂化合物的重要组成部分。例如：Mg2+---叶绿素分子Fe2+---血红蛋白分子碳酸钙---骨和牙齿碘——甲状腺激素无机盐的作用:②维持细胞和生物体的生命活动☆当哺乳动物血液中钙盐含量太低时，就会出现抽搐；☆当儿童的血液中钙、磷含量降低时，表现为佝偻病；☆.当人体铁含量降低时，表现为缺铁性贫血；无机盐的作用:③维持血浆的正常浓度,酸碱平衡和神经肌肉的兴奋性.例如：钾离子维持心肌舒张，保持心肌正常兴奋性．例如：正常人血液的pH通常维持在7.35～7.45之间，血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质，如H2CO3／NaHCO3、NaH2PO4／Na2HPO4等。讨论：质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。如果把人的红细胞放在0.9%的生理盐水中，红细胞的形态？放到蒸馏水中，红细胞的形态？放到1.5%的生理盐水中，红细胞的形态?无机盐的作用:④维持细胞正常形态无机盐的作用:①复杂的化合物的重要组成部分。②维持生物体的生命活动③维持血浆的正常浓度,酸碱平衡和神经肌肉的兴奋性.④维持细胞正常形态与生活的联系:：患急性肠炎的病人脱水时，需要补充丢失的水和无机盐。——输入葡糖糖盐水大量出汗排除过多的无机盐，体内水盐平衡和酸碱平衡失调。——多喝淡盐水技能训练：设计实验，验证镁是植物生长发育所必需的。(1)完全营养液→植物生长发育正常(2)除去甲矿质元素→生长发育正常（甲为非必需矿质元素）(3)除去乙矿质元素→生长发育不正常→加入乙矿质元素→生长发育正常（乙为必需矿质元素）利用缺乏镁的培养液培养植物实验组对照组利用完全培养液培养植物设计思路：例题：根据下列要求，设计一个实验来验证镁是植物生长发育必需的无机盐。实验目的：探究植物生长发育需要镁。材料用具：长势相似的小麦幼苗、完全营养液、缺镁的“完全营养液”、含镁的无机盐、200mL广口瓶两只、量筒等。实验原理：镁是合成植物叶绿素的重要成分，植物缺镁，叶绿素不能合成，叶失绿变黄。实验步骤：（1）取两只广口瓶，。（2）向两只广口瓶内各加入100mL和。（3）培养：取的两组小麦幼苗植株，分别种在甲乙瓶中，——条件下培养。（4）一段时间后，观察。实验结果：甲瓶中———————，乙瓶中———————————。实验结论：。编号甲、乙完全营养液缺镁的“完全营养液”长势大小数目相同的置于相同且适宜的甲、乙中小麦幼苗的生长状况（叶色变化）小麦生长正常（叶色为绿色）镁是植物生长发育必需的无机盐。（5）为进一步验证镁是植物生长发育必需的无机盐，还应增加的实验步骤是：向乙瓶中添加含镁的无机盐，观察小麦幼苗能否恢复正产常生长。小麦幼苗不能正常生长（叶色为黄色）例题:为验证“镁是植物生活的必需元素”,三位同学进行了试验设计,下列是试验的基本思路。请分别指出三个实验思路能否达到实验目的,为什么?再写出你的设计思路。利用缺乏镁的培养液培养植物实验组对照组利用完全培养液培养植物试验一:取生长状况一致的大豆,用符合试验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水,试验组盛有用蒸馏水配置的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养,并对溶液通气,观察比较两组植物的生长发育情况。试验二:取生长状况一致的大豆幼苗,栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀,容器符合试验要求),对照组浇以蒸馏水,试验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液,两组置于相同的条件下培养,观察比较两组植物的生长发育情况。试验三:取生长状况一致的大豆幼苗,栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀,容器符合试验要求),对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液,试验组浇以不含镁离子的完全培养液,两组置于相同的适宜条件下培养,观察比较两组植物的生长发育情况。