2.1细胞中的元素和化合物（第一课时）课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1（共24张PPT）

(共24张PPT)
生石花
石头
生石花和石头都是由分子组成的，为什么生石花能表现出生命的特征呢？是因为生石花细胞里含有特殊的生命元素吗？
阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。
——中国科学院院士邹承鲁
第二章 组成细胞的分子
2.1细胞中的元素和化合物
地壳 元素 细胞
O
Si
C
N
H
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
65.0
极少
18.0
3.0
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？
1.比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题：
生物界和非生物界具有统一性。
地壳 元素 细胞
O
Si
C
N
H
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
(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？
1.比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题：
生物界和非生物界还具有差异性。
地壳 元素 细胞
O
Si
C
N
H
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
1.比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量(%)，回答问题：
(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。
生物界与非生物界的统一性和差异性
1、统一性：组成生物体的元素在无机自然界中都能找到。
2、差异性：同一种元素在生物界和非生物界中的含量差别很大。
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 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
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
思考·讨论
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
细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要
比较组成玉米细胞和人体细胞中的元素种类和含量,你还能得出哪些结论
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 55.99%
H 6.24% 7.46%
O 44.43% 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%
玉米细胞和人体细胞的部分及含量
(干重、质量分数)
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
玉米细胞干重中含量较多的四种元素是O、C、H、N,人体细胞干重中含量较多的四种元素C、O、N、H。
二者元素差异的原因是玉米是一种植物，而人是一种动物，除了两者都含有大量的水，人体细胞含量最多的是蛋白质，而玉米细胞中含量最多的是糖类，二者的化合物组成不同导致了元素的含量不同。
基本元素
▌思考讨论：
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？
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 55.99%
H 6.24% 7.46%
O 44.43% 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%
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重、质量分数)
2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
细胞中有些元素含量很少，但是却有着重要作用，如在玉米细胞中，S只有0.17%,Mg只有0.18%，但是很多蛋白质都含有S，叶绿体中叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。
3.比较组成玉米细胞和人体细胞中元素种类和含量，你还能得出哪些结论？
①不同生物体内化学元素的种类 。
②不同生物体内同种化学元素的含量 。
③同一生物体内不同化学元素的含量 。
基本相同
不同
不同
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 55.99%
H 6.24% 7.46%
O 44.43% 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%
1.组成细胞的化学元素，常见的有____多种。
2.根据含量的多少分为
大量元素：含量占生物体总重量万分之一以上的元素。
主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
微量元素：含量占生物体总重量万分之一以下的元素。
主要有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。
20
口诀记忆法—— 铁 猛 碰 新 木 桶
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。
Ｃ H O N P S K Ca Mg 等
Fe Mn B Zn Mo Cu 等
组成细胞的元素
自然界中的元素
基本元素
大量元素
微量元素
细胞干重和鲜重对比图
组成人体细胞的主要元素
（占细胞鲜重的百分比）
组成人体细胞的主要元素
（占细胞干重的百分比）
元素占细胞鲜重百分比：O>C>H>N
元素占细胞干重百分比：C>O>N>H
干重时含量最多的元素是 ；
鲜重时含量最多的元素是 。
C
O
电视广告语
广告一：聪明的妈妈会用“锌”。
广告二：补铁、补血，效果好！补血口服液。
广告三：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴。
广告四：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来。
上面的广告中提到了哪些化学元素？能否用学过的生物学知识来解释这些广告中包含的科学道理？
3
元素的重要性
Fe
过少：影响血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血
Zn
I
过少：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大
过少：影响人体生长发育，尤其是大脑发育
过多：人患甲状腺功能亢进症（甲亢）
Ca
过少：出现抽搐现象，易患骨质疏松症
过多：可能引起肌无力
Mg 影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行。
B 过少：花而不实（只开花不结果）
3、元素的重要性
结论：大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的元素。区分大量元素和微量元素的依据是“含量” 而不是“重要性” 。
组成细胞的各种
元素又是以什么
形式存在的呢
组成细胞的各种元素大多数以化合物的形式存在
无机化合物
有机化合物
水
无机盐
糖类：
脂质：
蛋白质：
核酸：
C、H、O
C、H、O、
（N、P）
C、H、O、N、
（S、Fe）
C、H、O、N、P
组成细胞的化合物
二、组成细胞的化合物
细胞内含量最多的化合物是 ，含量最多的有机化合物是 。
干重情况下，含量最多的化合物是 。
水
蛋白质
蛋白质
70%～90%
1%～1.5%
1%～1.5%
1%～2%
7%～10%
注意：不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别
区分：一般有机物是指除了CO2、碳酸盐及碳酸以外的含碳化合物。
通过读图你又能得出怎样的结论？
无机化合物
有机化合物
含量最多的化合物
含量最多的有机化合物
鲜重含量最多：
干重含量最多：
鲜重：
干重：
水
蛋白质
O>C>H>N
C>O>N>H
1．下列关于构成细胞的化学元素、大量元素和微量元素的叙述，正确的是 (　 )
A．生物界与非生物界具有统一性，表现在非生物界的元素都能在生物界中找到
B．微量元素含量少，因此对生物体生命活动影响不大
C．细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同
D．同一生物的各种细胞中的成分是相同的
C
2．图1是人体细胞中化合物含量的扇形图，图2是人体细胞中元素含量的柱形图，
下列叙述错误的是 (　　)
A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量(占细胞鲜重的百分比)，则a、b、c
依次是O、C、H
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物是蛋白
C
干扰信息
3.原产于热带非洲地区的光棍树，树形奇特，无刺无叶，它茎干中的白色乳汁
可以制取“石油”。光棍树细胞中含量最多的化合物是(　　)
A．水 B．脂质
C．蛋白质 D．糖类
A
4．锗是银白色类金属，在地球表面的丰度相对较高，但由于矿石中很少含有高浓度的锗，所以其在1886年才被德国化学家文克勒发现。在人体中，部分酶、大脑中的白质和灰质均含有锗，其具有明显的抗肿瘤与消炎活性，还能刺激红细胞和血红蛋白数量的增加，对治疗贫血有一定的作用。下列描述不合理的是 (　　)
A．人体中的锗归根结底来自无机环境
B．锗在生物体中往往以离子或化合物形式存在
C．锗与铁对治疗贫血都有一定作用
D．锗具有明显的消炎作用，因此属于一种抗生素
D