2.1.1 细胞中的元素和化合物-(共27张PPT)高一生物课件（人教版2019必修1）

(共27张PPT)
第二章 组成细胞的分子
生 石 花
石头
细胞和石头都是由分子组成的,为什么细胞能表现出生命的特征呢 生物体生命活动的物质基础是什么呢？
思考？
第二章 组成细胞的分子
雕刻能石像无论多么栩栩如生，人们也不会认为它是生物。生物体是由细胞构成的，石头当然不是。是因为细胞内有什么非物质的“活力”因素吗 是细跑里合有特殊的“生命元素”吗 是组成细胞的分子有什么特殊之处吗
研究组成细胞的分子，实际上就是在探索生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。
阐述生命现象的规律，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1节 细胞中的元素和化合物
第 1 课 时
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流。
问题探讨
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
这说明了什么？
生物界和非生物界具有统一性。
2.生物体中的元素含量以及无机环境中的含量是有区别的吗？
有，相差很大。
这又具体说明了什么？
生物界及非生物界还具有差异性。
1.组成生物体的所有元素之中，是否有哪一些元素是生物体所独有的？
没有。
生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性
细胞生命活动所需的物质，归根结底是从____________中获取的。组成细胞的化学元素，在_______________中都能找到。没有一种化学元素为______特有。但是，细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
无机自然界
无机自然界
细胞
含量
种类
思考：在不同生物体中各元素含量又如何
壹
组成细胞的元素
一、组成细胞的元素
思考讨论
玉米细胞和人体细胞的元素及含量（干重，质量分数）
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
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？
一样，都是C、H、O、N。
与组成细胞的化合物有关，主要成分都是水、糖类、脂质和蛋白质等物质。
玉米细胞:O＞C＞H＞N
人体细胞:C＞O＞N＞H
一、组成细胞的元素
思考讨论
玉米细胞和人体细胞的元素及含量（干重，质量分数）
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
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？请举例说明。
细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用。
如S参与某些蛋白质的组成，Mg参与叶绿素的合成。
一、组成细胞的元素
思考讨论
玉米细胞和人体细胞的元素及含量（干重，质量分数）
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
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
3、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？
①结果：不同生物体内化学元素的种类基本相同；
结论：不同生物细胞在元素组成上具有统一性。
②结果：不同生物体内同种化学元素的含量不同；
结论：不同生物的细胞中组成元素的含量具有差异性。
③结果：同一生物体内不同化学元素的含量不同，其中C、H、O、N 4种元素所占比例较大。
结论：C、H、O、N是组成细胞的主要元素。
④结果：玉米细胞干重中O含量最高，人体细胞干重中C含量最高。
结论：玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别。
一、组成细胞的元素
大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。
如C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，C是构成细胞的基本元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
一、组成细胞的元素
微量元素：指含量很少但生物体生活所必需的一些元素。
如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（铁猛碰新木桶）
矿质元素：除C、H、O以外的元素
缺硼叶凹凸不平
缺硼心叶发育受阻失绿
含钙盐的骨构成骨骼
一、组成细胞的元素
材料分析
一、组成细胞的元素
材料分析
几十年前,新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使使用了大量的N、P、K肥也无济于事。后来,人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来，这一片“绿洲”的附近有一座钼矿,矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的。经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。
通过分析,你能得出什么结论呢
微量元素是生物体不可缺少的必需元素;在生物体中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的。
铅（Pb）、汞（Hg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？
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” 。
缺Fe：人患缺铁性贫血。
缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行。
缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；哺乳动物血液中缺钙会出现抽搐现象。（钙过多会患重症肌无力）
一、组成细胞的元素
课堂拓展
元素缺乏与相关的症状
一、组成细胞的元素
(1)分类依据是根据生物体内含量，而不是生理作用，微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。
(2)大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。如人体含Na。
(3)组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素。如人体可能含Pb。
课堂拓展
思考：组成细胞的各种元素又是以什么形式存在的呢
二、组成细胞的化合物
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
无机盐
（1%~1.5%）
图2-1 组成细胞的主要化合物及相对含量
构成细胞的化合物
无机
化合物
有机
化合物
无机盐
糖类：
脂质：
核酸：
C、H、O（N、P）
C、H、O
C、H、O、N、P
C、H、O、N（S、Fe）
1.鲜重含量最多的无机化合物
2.鲜重含量最多的有机化合物
3.占细胞干重最多的有机化合物
区分有机化合物和无机化合物主要看化合物的组成中是否有C元素。
水
蛋白质：
二、组成细胞的化合物
思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？
提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。
不同生物组织的细胞中各种化合物的含量是有差别的
日常膳食做到不同食物的合理搭配
1.判断题
①Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。( )
②细胞中的一种元素的作用能被其他元素代替。( )
③因为O是活细胞中含量最多的元素，所以O是最基本的元素。( )
④在沙漠植物仙人掌的活细胞中含量最多的化合物是蛋白质。( )
⑤在人体活细胞中氢原子的数目最多。( )
⑥地壳与活细胞中含量最多的元素都是O ，因此说明生物界与非生物界具有统一性。( )
×
×
×
×
√
×
当堂训练
课堂拓展
2.如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：
1）若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次_________。
2）若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物一定含的元素是________________。
水、蛋白质
C、H、O、N
3）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
1.基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
(1)细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。 ( )
(2)细胞中微量元素含量很少，作用也很微小。 ( )
(3)不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。( )
√
×
√
练习与应用
一、概念检测
练习与应用
一、概念检测
2.将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。
苏丹Ⅲ染液 豆浆 砖红色沉淀
斐林试剂 梨汁 橘黄色
双缩脲试剂 花生子叶 紫色
练习与应用
一、概念检测
3.在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是 ( )
A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸
C
练习与应用
一、概念检测
4.科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这一事实主要说明 ( )
A.生物来源于非生物
B.生物界与无机自然界具有统一性
C.生物界与无机自然界具有差异性
D.生物与非生物在元素组成上没有区别
B
练习与应用
二、拓展应用
1.组成细胞的元素追根溯源来自无机环境，为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同
提示:细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。
练习与应用
二、拓展应用
2.将细胞内含有的各种物质配齐，并按照它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗 为什么
提示: 不能。
因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。