2.1 细胞中的元素和化合物（解析版）.docx

细胞中的元素和化合物

【学习目标】

1.生命观念——通过对组成细胞的元素和化合物的学习,建立生命的物质观。

2.科学思维——通过比较玉米和人体细胞的元素组成,归纳概括细胞中元素的统一性和差异性。

3.科学探究——通过“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”探究活动,掌握物质检测的基本原理和方法。

一、组成细胞的元素和化合物

1．组成细胞的元素

(1)生物界和非生物界的统一性和差异性

(2)种类：组成细胞的化学元素，常见的有20多种。

(3)分类

①大量元素(含量较多)：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。

②微量元素(含量很少)：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。

微点拨：“谐音法”记忆大量元素和微量元素

①大量元素可利用谐音“她(C)请(H)杨(O)丹(N)留(S)您(P)盖(Ca)美(Mg)家(K)”来记。

②微量元素可利用谐音“铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)”来记。

2．组成细胞的化合物

(1)元素存在形式：大多以化合物的形式存在。

(2)种类及相对含量：

探讨一：分析组成细胞的元素和化合物

1．比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题：

元素

地壳

细胞

O

48.60

65.0

Si

26.30

极少

C

0.087

18.0

N

0.03

3.0

H

0.76

10.0

(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？

说明了生物界和非生物界具有统一性。

(2)细胞中的各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同，这说明了什么？

说明了生物界和非生物界具有差异性。

(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的。

2．比较组成玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，回答下列问题：

元素

玉米细胞

人体细胞

O

44.43

14.62

C

43.57

55.99

H

6.24

7.46

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%。

(1)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？

在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，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，这些物质都含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N元素。

(2)玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞，怎样解释这种现象？

玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些。

(3)细胞中有些元素含量很少，如在玉米细胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，是否意味着这些元素并不重要？

细胞中有些元素含量虽然很少，但是却有重要作用，如很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。

3．请尝试构建下列概念的包含关系图。

自然界中的元素、组成细胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。

探讨二分析组成细胞的化合物,提高理解能力

1.细胞中含量最多的化合物和有机化合物分别是水和蛋白质;占细胞干重最多的化合物是蛋白质。

2.根据已经掌握的知识分析,不同生物材料中富含有机物的成分不同,下面的生物材料中,富含糖类、脂肪、蛋白质的分别有①③⑥⑨、⑤⑦、②④⑧。

①玉米种子②牛奶③甘蔗的茎④鸡蛋⑤花生种子⑥甜菜的块根⑦蓖麻种子⑧大豆种子⑨苹果

【习题巩固】

1．(2023·吉林长春二中高一期末)如图为元素在生物体内的含量分布情况，下列叙述错误的是()

A．P、S、K、Ca、Zn属于大量元素

B．Ⅰ在非生物界中都能找到，体现了生物界与非生物界的统一性

C．Ⅱ和Ⅲ为生物体的必需元素，一旦缺乏就可能会导致相应的病症

D．Ⅱ含量虽少，却是生物体正常生命活动不可缺少的

答案A

解析Zn属于微量元素，A错误。

2.生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，如图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。下列叙述正确的是()

A．若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质，则Ⅶ代表核酸

B．细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ

C．医用的生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ

D．上述物质中氧原子含量最高的化合物是Ⅴ

答案B

解析根据题图可知，Ⅰ和Ⅱ分别代表无机化合物和有机化合物，若Ⅴ代表蛋白质，Ⅵ代表脂质，则Ⅶ应代表核酸和糖类，A错误；在细胞干重中含