學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE23-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第一節(jié)細(xì)胞中的元素和無機(jī)化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1。說出細(xì)胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構(gòu)成,它們以碳鏈為骨架形成復(fù)雜的生物大分子.2.指出水大約占細(xì)胞重量的2/3，以自由水和結(jié)合水的形式存在,賦予了細(xì)胞許多特性，在生命中具有重要作用。3。舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動(dòng)密切相關(guān)。1.從元素的種類和含量等角度理解生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性。2.通過餅狀圖分析、列表格等方法歸納組成生命的元素、無機(jī)物的作用。3.按照科學(xué)探究的要求，提出驗(yàn)證或探究植物必需的無機(jī)鹽的方案.一、組成細(xì)胞的元素1．元素的種類（1）按與生命的關(guān)系，可以分為必需元素和非必需元素。缺乏必需元素可能導(dǎo)致疾病.（2)種類：細(xì)胞中常見的化學(xué)元素有20多種.2．特點(diǎn)(1）組成生物體的任何一種元素在無機(jī)自然界都能找到。(2)不同生物體內(nèi)所含元素種類基本相同,但每種元素的含量卻有多有少。3．含量（1)地殼中含量最多的元素是氧,再依次是硅、鋁、鐵。(2）生物細(xì)胞中含量最多的元素是氧，然后分別是碳、氫、氮.4．生物會(huì)因缺乏某些元素而產(chǎn)生該元素的缺乏癥。如一些山區(qū)居民患有克山病，該病與缺硒有明顯關(guān)系。二、細(xì)胞中的無機(jī)化合物1．組成細(xì)胞的化合物（1）(2)含量①鮮重條件下，含量最多的化合物是水.②鮮重條件下，含量最多的有機(jī)化合物是蛋白質(zhì)。③干重條件下，含量最多的化合物是蛋白質(zhì)。2．水(1）自由水①含義：在細(xì)胞內(nèi)可以自由流動(dòng)。②作用a．良好的溶劑。b．細(xì)胞中生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì).c．有些自由水直接作為反應(yīng)物參與生物化學(xué)反應(yīng).d．運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物.e．參與細(xì)胞中各種代謝作用。（2)結(jié)合水①含義：在細(xì)胞中通過氫鍵等與蛋白質(zhì)、糖類等物質(zhì)結(jié)合在一起。②作用：組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分。(3）水與代謝的關(guān)系①在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量一般較多。②抗逆性較強(qiáng)的細(xì)胞中，結(jié)合水的含量相對(duì)較多。3．細(xì)胞中的無機(jī)鹽含量較少存在形式主要以離子形式存在，如Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－、HCOeq\o\al(－，3）;少數(shù)以化合態(tài)存在，如I－構(gòu)成甲狀腺激素等生理作用合成有機(jī)化合物的原料，如Mg2＋是葉綠素的必需成分、P是合成核苷酸的原料合成某些具有特殊生理功能的物質(zhì)的原料，如Fe2＋是血紅蛋白的重要成分維持細(xì)胞的酸堿平衡,如紅細(xì)胞中的K2HPO4/KH2PO4、HCOeq\o\al(－,3)/H2CO31．生物界和非生物界在元素組成的種類和含量上都相同。(）2．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素。（)3．某些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)一些大分子物質(zhì)的組成成分，如Fe2＋參與血紅蛋白的構(gòu)成,Mg2＋參與葉綠素的形成。（)4．自由水的作用比結(jié)合水的作用大。（)5．占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水，占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。(）6．不同細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例基本相同。（）［答案]1.×提示：生物界和非生物界在元素組成的種類相同，但含量相差很大。2．×提示：Ca、Mg是組成細(xì)胞的大量元素.3．√4．×提示：自由水、結(jié)合水的作用都非常大。5．√6．×提示：不同生活環(huán)境、生活狀態(tài)下的細(xì)胞中，自由水與結(jié)合水的比例是不同的.細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例越大，其新陳代謝越旺盛；反之，越弱。組成細(xì)胞的元素[問題探究］下表為一種無土栽培營養(yǎng)液的主要配方，據(jù)表回答下列有關(guān)問題。成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KHCO3Fe（NO3)3H2O含量(g）1。00.250.250.120.00510001.表中屬于大量元素和微量元素的分別是哪些元素?提示:大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg。微量元素:Fe。2．表中元素在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界之間具有統(tǒng)一性還是差異性?為什么沒有一種化學(xué)元素是生物界所特有的?提示：統(tǒng)一性。生命起源于非生物界,且組成生物體的化學(xué)元素是從無機(jī)自然界獲取的。[講解歸納］1．元素的分類（1）大量元素和微量元素都是生物體生命活動(dòng)所必需的。(2）鮮重狀態(tài)下，4種基本元素的含量是O＞C＞H＞N；干重狀態(tài)下，4種基本元素的含量是C＞O＞N＞H。2．元素的統(tǒng)一性和差異性巧學(xué)好記：諧音巧記組成細(xì)胞的大量元素和微量元素(1）大量元素(C、H、O、N、S、P、Ca、Mg、K），可利用諧音“她請(qǐng)楊丹留人蓋美家”來記憶.（2)微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu），可利用諧音“鐵猛碰新木桶”來記憶。1．下表所列為玉米植株和人體內(nèi)含量較多的元素的種類以及各類元素的含量[占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％)]，據(jù)此表可以得出的正確結(jié)論是(）元素OCHNKCaPMgS玉米44。4343。756.241.460.920.230.200。180.17人14.6255。997。469.331。094。673。110。160.78A.組成不同生物體的化學(xué)元素的種類基本相同B．同種元素在不同生物體內(nèi)含量基本相同C．組成不同生物體的化學(xué)元素的種類差異較大D．C是細(xì)胞中含量最多的元素，它是構(gòu)成細(xì)胞的基本元素A［組成不同生物體的化學(xué)元素的種類基本相同，A正確、C錯(cuò)誤；由表中數(shù)據(jù)可知，同種元素在不同生物體內(nèi)含量相差較大，B錯(cuò)誤；O是細(xì)胞鮮重中含量最多的元素，C是細(xì)胞干重中含量最多的元素，D錯(cuò)誤。］eq\a\vs4\al(）（1）占細(xì)胞鮮重含量最多的元素是什么?占細(xì)胞干重含量最多的元素又是什么？提示：占細(xì)胞鮮重含量最多的元素是O，占細(xì)胞干重含量最多的元素是C。(2)由題干表格分析可得出的結(jié)論是什么?提示：不同生物體的組成元素的種類基本相同，但含量相差很大。2．下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的敘述,正確的是(）A．組成生物體的化學(xué)元素，根據(jù)其含量的不同可分為大量元素和微量元素兩大類B．Zn是人體中200多種酶的組成成分，這說明Zn是大量元素C．微量元素在生物體內(nèi)含量很少,所以人體不存在微量元素缺乏癥D．原核生物的細(xì)胞內(nèi)含微量元素,真核生物的細(xì)胞內(nèi)不含微量元素A[組成生物體的化學(xué)元素,根據(jù)其含量的不同可分為大量元素（占生物體總量的萬分之一以上）和微量元素(維持生命活動(dòng)所必需的，但含量很少)兩大類,A正確；Zn是人體中200多種酶的組成成分，但其在生物體內(nèi)含量少，故Zn為微量元素,B錯(cuò)誤；微量元素在生物體內(nèi)含量很少，卻是維持生物體正常生命活動(dòng)不可缺少的，若缺乏,會(huì)出現(xiàn)微量元素缺乏癥，如缺鋅、缺碘都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的病癥，C錯(cuò)誤;原核生物和真核生物的細(xì)胞內(nèi)均既有大量元素，也有微量元素，D錯(cuò)誤.］細(xì)胞中的水［問題探究］鮮種子放在陽光下曝曬，重量減輕;干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)，但干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠，再浸泡后不再萌發(fā)。1．活細(xì)胞中含量最多的化合物和含量最多的有機(jī)物分別是什么?提示：含量最多的化合物是水，含量最多的有機(jī)物是蛋白質(zhì)。2．干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)，但干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠，再浸泡后不再萌發(fā)的原因分別是什么？提示：前者是失去自由水的種子仍保持其生理活性，但后者失去的是結(jié)合水。3．與枝葉繁茂的夏季相比，冬季的北方落葉樹結(jié)合水與自由水的比值上升了還是下降了？這有何意義？提示:冬季的落葉樹的結(jié)合水與自由水的比值有所上升?？山档痛x，增強(qiáng)抗逆性,對(duì)于樹木抵御嚴(yán)寒有重要意義.［講解歸納］1．水的含量(1）在活細(xì)胞中,水是含量最多的化合物。(2)不同的生物體內(nèi)含水量不同。水生生物體內(nèi)的含水量比陸生生物的多.(3）同一生物不同器官含水量不同。代謝旺盛的器官、組織含水量較多。（4)同一生物不同的發(fā)育階段水的含量也不相同.如人體內(nèi)的含水量：幼年期大于成年期，成年期大于老年期.2．水在細(xì)胞中的存在形式及其生理功能水分子以自由水和結(jié)合水兩種形式存在于細(xì)胞中。二者的比較如下：項(xiàng)目自由水結(jié)合水特點(diǎn)以游離形式存在，可以自由流動(dòng),易蒸發(fā)在細(xì)胞內(nèi)與其他物質(zhì)結(jié)合在一起，不流動(dòng)，不蒸發(fā)含量95％以上約4。5％功能①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；②為細(xì)胞提供液體環(huán)境；③參與多種生物化學(xué)反應(yīng);④運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分3。自由水與結(jié)合水的關(guān)系及功能驗(yàn)證（1）自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化:條件：自由水結(jié)合水（2）自由水與結(jié)合水的功能及驗(yàn)證：（3)自由水與結(jié)合水的比值與代謝、抗逆性的關(guān)系:①圖示：②曲線：③在生產(chǎn)中的應(yīng)用.a．種子萌發(fā)時(shí)，需要吸收水分,增加自由水含量。b．種子儲(chǔ)存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長儲(chǔ)存時(shí)間。c．越冬作物減少灌溉,可提高作物對(duì)低溫的抗性。4．細(xì)胞中兩種形式的水的相對(duì)含量不同，會(huì)影響組織、器官的形態(tài)特點(diǎn),如心肌和血液中水的含量相當(dāng)，但心肌中結(jié)合水含量相對(duì)較高,血液中自由水含量相對(duì)較高.1．有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理.與風(fēng)干前相比，下列說法錯(cuò)誤的是()A．風(fēng)干種子中有機(jī)物的消耗減慢B．風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖C．風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強(qiáng)度高D．風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大C[本題主要考查水與細(xì)胞代謝的關(guān)系.風(fēng)干種子中自由水含量減少，細(xì)胞呼吸減弱,有機(jī)物消耗減慢，A正確、C錯(cuò)誤；種子中含水少，微生物在缺水狀態(tài)下不易生長和繁殖，B正確；種子風(fēng)干過程中減少的是自由水，結(jié)合水與自由水的比值增大，D正確.]2．磁共振技術(shù)可應(yīng)用于臨床疾病診斷。許多疾病會(huì)導(dǎo)致組織和器官內(nèi)的水含量發(fā)生變化，這種變化恰好能在磁共振圖像中反映出來.下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．構(gòu)成人體的不同組織和器官含水量是不一樣的B．水在細(xì)胞中的存在形式及功能是不會(huì)改變的C．組織發(fā)生病變，會(huì)影響組織內(nèi)的化學(xué)變化D．發(fā)生病變的器官，其細(xì)胞代謝速率往往會(huì)發(fā)生改變B［人體的不同組織和器官的含水量不同，A正確；水在細(xì)胞中以自由水與結(jié)合水的形式存在，自由水與結(jié)合水的功能不同，自由水與結(jié)合水不是一成不變的，二者可以相互轉(zhuǎn)化，B錯(cuò)誤;組織發(fā)生病變，會(huì)影響組織內(nèi)的化學(xué)變化，C正確；發(fā)生病變的器官，其細(xì)胞代謝速率往往會(huì)發(fā)生變化,D正確。]特別提醒：(1）并不是所有活細(xì)胞中水的含量都是最多的。一般來說，細(xì)胞中含量最多的成分是水，但也有部分細(xì)胞中水分的含量不是最多，如脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞和干種子細(xì)胞。脂肪細(xì)胞中脂肪含量最多，取豬的皮下脂肪組織提煉油，出油率為80％左右。(2)種子的含水量并不是越多越好。在一定范圍內(nèi)，種子的萌發(fā)率隨著水分的增加而升高，超過該范圍，種子的萌發(fā)率又會(huì)隨著水分的增加而降低。（3)生物體內(nèi)的水≠細(xì)胞內(nèi)的水.生物體內(nèi)的水除了存在于細(xì)胞內(nèi)以外，細(xì)胞與細(xì)胞之間也有，如動(dòng)物體的細(xì)胞外液.細(xì)胞中的無機(jī)鹽[講解歸納］1．無機(jī)鹽的生理功能（1)細(xì)胞內(nèi)某些化合物的重要組成部分,如:無機(jī)鹽生理功能Mg2＋葉綠素必需的原料Fe2＋血紅蛋白的重要成分POeq\o\al（3－，4)合成核苷酸的原料Zn2＋人體內(nèi)200多種酶的重要組成成分CaCO3動(dòng)物和人體骨骼、牙齒中的重要成分(2）維持生物體的生命活動(dòng)，如：無機(jī)鹽生理功能K＋維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓Na＋維持細(xì)胞外液的滲透壓Ca2＋哺乳動(dòng)物血液中鈣鹽含量太低,會(huì)出現(xiàn)抽搐Mn2＋某些酶的活化因子各種離子維持細(xì)胞和生物體內(nèi)的酸堿平衡(3）維持生物體內(nèi)的平衡①滲透壓的平衡：Na＋、Cl－對(duì)維持血漿等的滲透壓起重要作用，K＋對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓起重要作用；②酸堿平衡（即pH平衡）：無機(jī)鹽離子組成重要的緩沖體系,如H2POeq\o\al（－，4)/HPOeq\o\al(2－,4）和H2CO3/HCOeq\o\al（－，3)等調(diào)節(jié)并維持pH平衡。2．無機(jī)鹽含量異常及其癥狀表現(xiàn)含量異常癥狀表現(xiàn)缺少Ca2＋哺乳動(dòng)物會(huì)肌肉抽搐番茄果實(shí)會(huì)出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象Ca2＋過多哺乳動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)肌肉乏力現(xiàn)象缺少K＋番茄植株老葉尖端和邊緣會(huì)失綠，直至干枯壞死缺少I－人體會(huì)患地方性甲狀腺腫大缺少Fe2＋人體會(huì)患缺鐵性貧血特別提醒:1．無機(jī)鹽并不都是以離子形式存在的，如骨骼中的CaCO3以化合物形式存在。2．無機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量很低，但是其作用非常重要，過多或過少都會(huì)影響細(xì)胞或生物體的正常生命活動(dòng)，如植物缺氮時(shí),葉色淡綠.1．下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是(）A．缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，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．細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒D．碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘C［鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵則不能合成血紅蛋白;Mg2＋是葉綠素的組成成分，缺Mg2＋則不能合成葉綠素，進(jìn)而影響光合作用；細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在;碘是合成甲狀腺激素的原料,在食鹽中加碘是為了補(bǔ)充碘，預(yù)防因食物中缺碘而引起地方性甲狀腺腫。]2．無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．蔬菜中的草酸不利于機(jī)體對(duì)食物中鈣的吸收B．缺鐵會(huì)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物血液運(yùn)輸O2的能力下降C．KH2PO4能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽C[蔬菜中的草酸與鈣結(jié)合成草酸鈣，影響機(jī)體對(duì)食物中鈣的吸收,A正確；Fe是血紅蛋白的組成成分，缺鐵會(huì)影響血紅蛋白的合成，導(dǎo)致哺乳動(dòng)物血液運(yùn)輸O2的能力下降，B正確；KH2PO4參與維持細(xì)胞的酸堿平衡，但不能為生物體提供能量，C錯(cuò)誤；植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽，D正確。][課堂小結(jié)]知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.生物體中常見的元素有20多種，在無機(jī)自然界中都可以找到。2.在組成生物體的元素中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素含量較多，稱為大量元素。3。不同的生物體內(nèi)所含的元素種類基本相同，但元素的含量卻有多有少.4。在活細(xì)胞中，水是含量最多的物質(zhì)，一般約占細(xì)胞總質(zhì)量的85％～90%。水分子以自由水和結(jié)合水兩種形式存在于細(xì)胞中。5.細(xì)胞中的無機(jī)鹽常以離子形式存在,雖然含量比較少，但在生物體的生命活動(dòng)中卻是不可缺少的.6.無機(jī)鹽的作用包括維持細(xì)胞的酸堿平衡、合成有機(jī)物的原料、合成某些具有特殊生理功能物質(zhì)的原料等。1．人體內(nèi)有多種微量元素,它們的質(zhì)量總和不到體重的千萬分之一，但是對(duì)人的健康起著重要的作用,下列各組元素全部是微量元素的是（）A．Na、K、Cl B．Mn、Fe、BC．N、Mg、Mo D．Mo、Ca、CuB［微量元素主要包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo，K為大量元素，A錯(cuò)誤。Mn、Fe、B屬于微量元素，B正確。N、Mg屬于大量元素，C錯(cuò)誤.Ca屬于大量元素，D錯(cuò)誤。］2．下列關(guān)于生物體內(nèi)水的敘述,不正確的是()A．結(jié)合水是細(xì)胞的重要組成成分B．血細(xì)胞中的水大部分是自由水C．細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值與代謝強(qiáng)度無關(guān)D．自由水可參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸與化學(xué)反應(yīng)C［細(xì)胞中水有兩種存在形式：自由水和結(jié)合水，其中結(jié)合水為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，即它是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分,A項(xiàng)正確；細(xì)胞中自由水含量大約占95。5％，B項(xiàng)正確；結(jié)合水與自由水的相對(duì)含量決定細(xì)胞的代謝強(qiáng)度，結(jié)合水與自由水比值越低，則細(xì)胞代謝強(qiáng)度越大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D為自由水的兩項(xiàng)功能。］3．“黃金搭檔”含多種維生素及鈣、鐵、鋅、硒等礦物質(zhì)，因具有能改善人體代謝和免疫功能、保障青少年體格和智力正常發(fā)育等保健功能而受到廣大消費(fèi)者的青睞。下列敘述錯(cuò)誤的是(）A．人體對(duì)鈣、鐵、鋅、硒等無機(jī)鹽的吸收與水關(guān)系不大B．補(bǔ)鐵將有助于對(duì)缺鐵性貧血癥的治療C．血鈣過低的成年人會(huì)患骨質(zhì)疏松癥、肌肉抽搐等疾病D．維生素不是能源物質(zhì)，但對(duì)生物體的新陳代謝起調(diào)節(jié)作用A［鈣、鐵、鋅、硒等大多數(shù)無機(jī)鹽必須溶解在水中，以離子的形式被吸收。]4．人體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)主要是水、無機(jī)鹽、維生素、糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。這些營養(yǎng)物質(zhì)在人體細(xì)胞中有著重要的作用。