細胞中的元素和無機化合物學習目標1．說出組成細胞的元素。2.簡述細胞中無機化合物的功能、存在形式和作用。(重點)|基礎知識|一、組成細胞的元素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。3．基本元素：C、H、O、N。4．最基本元素：C。二、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性(1)從元素的種類分析，生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。(2)從元素的含量分析，生物界與非生物界具有差異性。三、細胞中的無機化合物(1)無機化合物：水和無機鹽，在活細胞中含量最多的是水。(2)水①作用：對于維持細胞的形態(tài)、保證代謝的正常進行具有重要作用。②存在形式：水在細胞中以自由水和結合水兩種形式存在。(3)無機鹽①存在形式：無機鹽在細胞中常以離子形式存在。②含量：較少，約占細胞總質(zhì)量的1.0%～1.5%。(4)含量異常引發(fā)的病癥①缺少Ca2＋時，動物會出現(xiàn)肌肉抽搐現(xiàn)象，番茄果實會出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象。②Ca2＋過多時，動物會出現(xiàn)肌肉乏力現(xiàn)象等。③缺少K＋時，番茄植株的老葉尖端和邊緣會失綠，直至干枯壞死。|自查自糾|判斷正誤：(1)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等是組成細胞的微量元素。()(3)某些無機鹽是細胞內(nèi)一些大分子物質(zhì)的組成成分，如Fe2＋參與血紅蛋白的構成，Mg2＋參與葉綠素的形成。()(4)人體細胞內(nèi)水的存在形式為結合水和自由水。()(5)不同細胞內(nèi)自由水與結合水的比例相差不大。()(6)無機鹽在細胞內(nèi)含量很少，主要以離子形式存在。()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√|圖解圖說|★幼兒生長發(fā)育過程中易缺微量元素。 都是缺鈣惹的禍找竅門巧記無機鹽功能的“一·一·二” 探究點一組成細胞的元素下表為一種無土栽培營養(yǎng)液的主要配方，據(jù)表回答下列有關問題。成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KHCO3Fe(NO3)3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051000(1)表中屬于大量元素的是，屬于微量元素的是，除此外，微量元素還包括等。(2)上述元素中，是最基本元素，是基本元素，是主要元素。(3)上述元素在非生物界中都能找到，其原因是生物界和非生物界在上具有統(tǒng)一性。提示：(1)C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFeMn、Zn、Cu、B、Mo(2)CC、H、O、NC、H、O、N、P、S(3)元素種類1．元素的分類(1)大量元素和微量元素劃分的依據(jù)是含量，而不是生理作用。(2)微量元素只是在細胞中含量較少，但仍是生命活動不可缺少的。(3)無論是大量元素還是微量元素都是生物體必需的，對維持生物體生命活動有重要作用。2．諧音巧記組成細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?！纠?】一種植物和一種哺乳動物體內(nèi)細胞的某些化學元素含量(占細胞干重的質(zhì)量分數(shù)：%)如下表，下列有關敘述中不正確的是()元素CHONPCaS植物43.576.2444.431.460.200.230.17動物55.997.4614.629.333.114.670.78A.碳元素的含量說明有機物是干物質(zhì)的主要成分B．這兩種生物體內(nèi)所含化學元素的含量差異很大但種類基本相同C．若該動物血鈣高則會發(fā)生肌肉抽搐D．表中所列元素均可在無機自然界中找到，沒有一種是兩類生物所特有的嘗試解答解析由題中圖表信息可知，兩種生物細胞內(nèi)都含有較多的碳元素，碳是有機物的主要成分。兩種生物體內(nèi)所含化學元素的種類大體相同，含量差異很大。動物血鈣過高會引起肌無力，血鈣過低則會發(fā)生肌肉抽搐；生物細胞中的元素均可在無機自然界中找到，沒有一種是生物特有的。答案C【跟蹤訓練】1．人體內(nèi)微量元素的含量甚微，但是對人體的健康卻起著重要作用。下列各組元素全部是微量元素的是()A．Na、K、O、S B．B、Mo、Fe、CuC．N、H、O、P、 CD．Fe、Ca、Cu、C解析微量元素的種類，包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。答案B探究點二細胞中的無機化合物一、生物體內(nèi)的水分下圖表示水的存在形式及生理作用，據(jù)圖回答有關回答。(1)寫出A、B、C、D所反映的以上兩種水的功能：A．組成。B．提供細胞生活的環(huán)境。C．作為，參與反應。D．有利于。(2)判斷在不同情況下細胞含水量的高低(填“＞”或“＜”)：①生物種類：水生生物含水量陸生生物含水量。②生長發(fā)育階段：幼兒成年；幼嫩部分成熟部分。③組織器官種類與代謝程度：牙齒骨骼血液。答案(1)細胞結構液體反應物物質(zhì)運輸(2)①＞②＞＞③＜＜1．自由水、結合水以及與代謝的關系(1)結合水與自由水的相互轉變：(2)水分含量與新陳代謝、生物抗性的關系：自由水/結合水eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\b\lc\\rc\|(\a\vs4\al\co1(比值大?))代謝旺盛，但抗逆性差,比值小?\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(代謝強度降低，但抗寒、,抗旱、抗熱等抗逆性強))))2．水在生產(chǎn)實踐中的應用(1)種子儲存前，曬干是為了減少自由水含量，降低種子的代謝速率，以延長儲存時間。(2)越冬作物減少灌溉，使自由水相對含量變小，可提高作物對低溫的抗性?！纠?】水是生命的源泉，人體中水的含量約占65%。下列有關水的敘述，錯誤的是()A．參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水B．結合水是構成細胞結構的組成成分之一C．水和糖類、脂肪、蛋白質(zhì)一樣，為人體提供能量D．自由水與結合水的比例影響新陳代謝的強弱 嘗試解答解析細胞內(nèi)的水分以自由水和結合水兩種形式存在。自由水能夠自由流動，是良好的溶劑，可以運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，結合水是細胞結構的重要組成成分；細胞內(nèi)自由水與結合水的相對含量既能影響到細胞的形態(tài)，又能影響到新陳代謝的強弱。水在人體內(nèi)不能提供能量。答案C【跟蹤訓練】2．卷柏有“九死還魂草”之稱，它在干枯后，如得到充足的水仍能成活，其原因是()A．失去的水為自由水B．雖失去結合水，但有特殊酶C．此生物有特殊的結構D．以上都不正確解析結合水是構成生物體的重要成分，當失去結合水，則細胞的結構破壞而死亡。即使再補足水也不能復活。卷柏屬蕨類植物適應能力強，干枯時失去大量的自由水。答案A二、細胞中的無機鹽1．無機鹽缺乏會引起相應的疾病，所以我們要大量補充多種無機鹽，對嗎？ 提示：不對。無機鹽攝入過量同樣會引起多種疾病。如攝入鈣過量會引起肌肉乏力；氟過量會使牙齒出現(xiàn)斑點。2．醫(yī)護人員給病人輸液時，所用生理鹽水的濃度是多少？濃度過大或過小有何后果？這說明無機鹽具有哪方面的功能？提示：生理鹽水的濃度為0.9%的NaCl溶液，濃度過大可導致機體細胞失水皺縮，濃度過小則會導致細胞吸水漲破，這充分表明無機鹽離子具有“維持細胞正常形態(tài)”的功能。(1)無機鹽在生物體內(nèi)需保持一定的量，缺少了不行，多了也會對身體造成傷害，如鈣的含量太低，會出現(xiàn)肌肉抽搐癥狀，但含量過高，會造成肌無力癥狀。(2)人的血漿pH約為7.35～7.45，主要是由無機鹽如HPOeq\o\al(2－,4)/H2POeq\o\al(－,4)和H2CO3/HCOeq\o\al(－,3)等緩沖對來調(diào)節(jié)并維持的。若人體pH降低0.5個單位，會立即引發(fā)酸中毒。(3)生理鹽水同人體體液濃度相同，所以輸入人體內(nèi)不會影響細胞中水的相對含量，能保持細胞的正常形態(tài)?！纠?】已知Mn是許多酶的活化劑，例如其能激活硝酸還原酶。缺Mn的植物就無法利用硝酸鹽，這說明無機鹽離子()A．對維持細胞的形態(tài)和功能有重要作用B．對維持生物體的生命活動有重要作用C．對維持細胞的酸堿平衡有重要作用D．對于調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的滲透壓有重要作用 嘗試解答解析Mn能夠激活硝酸還原酶，使硝酸發(fā)生化學變化后，才能被植物體利用，這說明Mn對于維持生物體的生命活動有重要作用，而不能說明無機鹽的其他三項生理作用。答案B【跟蹤訓練】3．鐵是血紅蛋白的重要組成成分，血紅蛋白是紅細胞的主要成分。當人或哺乳動物體內(nèi)含鐵量減少時，紅細胞運輸氧的功能減弱，且含鐵量過低時，人和動物則表現(xiàn)為貧血，同時會出現(xiàn)一系列的癥狀，如貧血的人面色蒼白，容易疲勞，并有心慌、氣短、惡心、頭痛、眩暈等癥狀。這一事實說明鐵的作用為()A．細胞中某些化合物的重要組成成分B．維持生物體的生命活動C．維持細胞的正常生理活動D．以上三項都是解析據(jù)題中所提供的信息可知：鐵是血紅蛋白的組成成分；缺鐵會導致貧血及一系列癥狀出現(xiàn)，所以鐵能維持生物體的生命活動；紅細胞中血紅蛋白含量過少，會使紅細胞運輸氧的功能減弱，因此鐵還能維持細胞的正常生理活動。答案D巧記無機鹽功能的“三個一”一組成一調(diào)節(jié)一維持組成化合物調(diào)節(jié)酸堿度和滲透壓維持生命活動知識脈絡要點晨背1.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。2.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。3.在活細胞中，水是含量最多的物質(zhì)，一般約占細胞總質(zhì)量的85%～90%。4.水分子以自由水和結合水兩種形式存在于細胞中。5.細胞中的無機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中卻是不可缺少的。6.無機鹽的作用包括維持細胞的酸堿平衡、合成有機物的原料、合成某些特殊生理功能物質(zhì)的原料等。1．研究甲狀腺功能時應用的放射性同位素是()A．Fe B．IC．N D．Zn解析I是構成甲狀腺激素的重要原料，甲狀腺激素是由甲狀腺合成并分泌的。通過標記放射性同位素I可跟蹤其在細胞內(nèi)的代謝途徑，從而了解甲狀腺的一些功能。答案B2．下列關于水的生理功能的敘述中，不正確的是()A．自由水是良好的溶劑B．結合水是細胞結構的重要組成成分C．水溶液可運輸代謝廢物到排泄器官D．水分解能釋放能量供生命活動需要解析所有無機化合物不是生物體的能源物質(zhì)；糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)。答案D3．生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，是因為()A．構成細胞的化合物在非生物界都存在B．構成細胞的無機物在非生物界都存在C．構成細胞的化學元素在非生物界都存在D．生物界與非生物界都具有新陳代謝的功能解析生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，表現(xiàn)在沒有發(fā)現(xiàn)生物體內(nèi)的任何一種元素是無機自然界中所不存在的，即構成細胞的化學元素在非生物界都存在。答案C4．下列關于無機鹽的敘述，錯誤的是()A．鐵是合成血紅蛋白不可缺少的成分B.細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在C．植物缺Mg2＋會影響光合作用D．食鹽中加碘可預防地方性甲狀腺腫解析細胞中的無機鹽主要以離子狀態(tài)存在，鐵是合成血紅蛋白不可缺少的，鎂是合成葉綠素不可缺少的，碘是合成甲狀腺激素不可缺少的。答案B5．剛收獲的鮮黃豆放在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發(fā)成幼苗。把曬干的種子放在一潔凈