元素与生物大分子
【学习目标】
1．理解细胞是由多种多样的元素组成。
2．分析生物大分子的构成，形成碳是所有生命系统中的核心元素的思想。
【学习重难点】
生物大分子的形成机制。
【学习过程】
一、新知探究
1．生命活动的物质基础是构成细胞。
2．细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。
3．以碳链为骨架形成生物大分子
（1）碳原子的结构
（2）碳原子形成的化学键：碳原子之间可以通过单键相结合，也可以通过双键或三键相结合。
（3）碳骨架：碳原子之间形成不同长度的链状、分支链状或环状结构。
（4）生物大分子：含有碳骨架的糖类、脂质和蛋白质等是组成生物体最重要的有机化合物。
二、精练反馈
1．国科温泉有远古“圣水”之誉，富含各种对人体有益的微量元素及矿物质，水温高达56℃，水质淡黄清澈，享有“一盆玉汤”的美誉，对治疗皮肤病、色斑、关节炎及神经衰弱等有特殊的疗效。下列元素在生物体内含量较少，但对维持生物体正常生命活动必不可少的元素是（
）
A．Fe、Mn、Zn、Mg
B．Zn、Cu、Mn、Ca
C．Zn、Cu、B、Mn
D．Mg、Mn、Cu、Mo
2．下列关于碳元素的说法，错误的是(
)
A．碳原子之间可以形成共价键
B．碳元素在活细胞中含量最多
C．碳原子之间可以形成链状、分支链状或环状结构
D．碳骨架的结构排列和长短等因素决定了一些重要有机化合物的性质
3．生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明(
)
①碳元素参与生物体内所有化合物的组成
②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的
③碳元素是各种化合物中含量最多的元素
④碳元素是组成生物体内有机化合物的最基本元素
A．②③④
B．③④
C．②④
D．①③④
4．下列说法错误的是(
)
A．含碳化合物大部分属于有机物
B．碳原子能相互连接成链或环
C．碳链骨架可决定有机物的基本性质
D．有机物中的官能团与其性质无关
5．下列有关单体和多聚体的说法，错误的是(
)
A．多聚体是由单体脱水缩合形成的
B．多聚体水解可得到单体
C．由m个单体形成一个多聚体时，会产生m个水分子
D．形成淀粉的单体都是葡萄糖
答案
1．答案：C
解析：Mg、Ca属于大量元素，Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu属于微量元素。
2．答案：B
解析：氧元素是活细胞中含量最多的元素。
3．答案：C
解析：题干信息显示在生命活动中具有重要作用的生物大分子是在碳元素的基础上建立起来的，这与碳原子本身的化学性质有关，因此可以得出②、④的结论。作为生物体重要组成的水中无碳元素，有些化合物如糖、水中含量最多的元素是氧。故①、③无法从上述事实中得出。
4．答案：D
解析：官能团可以引发有机物之间特定的化学反应，因此与有机物的性质有关。
5．答案：C
解析：由m个单体经脱水缩合形成一个多聚体时，会产生m－1个水分子。(共16张PPT)
元素与生物大分子
生物体的元素来源于周围环境。植物从周围环境中摄取C、H、O、N、P、S等元素，动物直接或间接以植物为食，也获取了相同的元素。人体细胞所含有的元素在地壳中都能找到，没有一种元素是人体细胞特有的。作为生命活动基本单位的细胞主要含有哪些元素？它们在细胞内的含量如何？有哪些生物大分子在生命活动过程中发挥着重要的作用？
寻找证据
阅
读
一、细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素组成
阅读下面资料，重点关注不同生物细胞中元素的种类与含量。
化学元素对细胞正常的生命活动有着非常重要的作用。那么，哪些化学元素是构成细胞所必需的呢？表3-4显示了人体细胞和玉来植株的元素组成。
表3-4
人体细胞和玉米植株的元素组成（占细胞干重的百分比/%）
元素
人体细胞
玉米植株
C
55.99
43.57
H
7.46
6.24
O
14.62
44.43
N
9.33
1.46
K
1.09
0.92
Ca
4.67
0.23
P
3.11
0.20
Mg
0.16
0.18
S
0.78
0.17
Cl
0.47
0.14
Fe
0.012
0.08
.
.
.
.
.
.
.
.
.
根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1.人体细胞和玉米植株的元素种类与含量有哪些异同？
2.表3-4中的数据，能否为“生物体存在共同的祖先”这一观点提供证据？请说明理由。
从元素组成来看，无论是人还是玉米植株，虽然元素含量差异很大，但含有的元素种类相同，这也为“生物体存在共同的祖先”提供了证据。
从表3-4中可以看出，在人体细胞和玉米植株中C、H、O和N是4种基本元素，所占的干重百分比超过85%，其余的则由Ca、P、K、S、Fe、Cl、Mg以及其他微量元素所构成；元素含量差异较大。
细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。
二、以碳链为骨架形成生物大分子
1．碳元素的特性
(1)碳原子有4个价电子，这4个价电子可与许多原子相结合，也可以与其他碳原子形成共价键。
1个碳原子含有6个质子、6个中子和6个电子。外圈有4个价电子。
二、以碳链为骨架形成生物大分子
(2)不同数目的碳原子可以通过共价键形成不同长度的碳链，它们可以是直链，也可以结合成环状或分支状，相邻碳原子之间还可以结合成双键或三键等。
1．碳元素的特性
碳原子的连接方式
碳是所有生命系统中的核心元素
2．生物大分子的构成
多糖、蛋白质、核酸等生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。
许多有机物的相对分子量以万至百万计，所以称为生物大分子。
1、单体：
2、多聚体：
指组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。
单
糖
氨基酸
核苷酸
多
糖
蛋白质
核
酸
每个单体都以若干个相连的
C
原子构成的
C
链为基本骨架，经脱水缩合而成的结构。
组成细胞的元素以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。
答案:B
1.构成月季和孔雀的主要化学元素有（
）
A.C、H、O、N、P、Fe
B.C、H、O、S、N、P
C.H、O、K、S、P、Mg
D.N、P、K、Ca、S、Zn
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2.关于生物体内的化学元素的说法中正确的是（
）
A.组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同。
B.生物体内的化学元素在非生物界都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性。
C.生物体内的C元素是最基本的元素，含量总是最多的。D.微量元素在生物体内含量很少，所以对人体来说不需要补充。
答案:B
解析:碳原子之间通过单键、双键或三键相结合形成有机物的碳骨架。
答案:A
3.构成生物大分子骨架的原子是( )
A.碳原子
B.氮原子
C.氧原子
D.磷原子
知识梳理
元素与生物大分子
细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素组成
以碳链为骨架形成生物大分子
谢
谢元素与生物大分子
【教学目标】
1．理解细胞是由多种多样的元素组成。
2．分析生物大分子的构成，形成碳是所有生命系统中的核心元素的思想。
【教学重难点】
生物大分子的形成机制。
【教学过程】
一、导入新课
生物体的元素来源于周围环境。植物从周围环境中摄取C、H、O、N、P、S等元素，动物直接或间接以植物为食，也获取了相同的元素。人体细胞所含有的元素在地壳中都能找到，没有一种元素是人体细胞特有的。作为生命活动基本单位的细胞主要含有哪些元素？它们在细胞内的含量如何？有哪些生物大分子在生命活动过程中发挥着重要的作用？接下来让我们一起走进“元素与生物大分子”。
二、讲授新课
（一）细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素组成
寻找证据——阅读
阅读课本P77页资料，根据阅读获得的信息，思考下列问题：
1．人体细胞和玉米植株的元素种类与含量有哪些异同？
2．表3-4中的数据，能否为“生物体存在共同的祖先”这一观点提供证据？请说明理由。
每个学生先自己独立完成，然后以组为单位进行讨论，各组代表回答上述问题。
学生积极思考并热烈发言，教师总结：
1．从表3-4中可以看出，在人体细胞和玉米植株中C、H、O和N是4种基本元素，所占的干重百分比超过85%，其余的则由Ca、P、K、S、Fe、Cl、Mg以及其他微量元素所构成；元素含量差异较大。（得出结论：细胞主要由C、H、O、N、P、S等元素构成。）
2．从元素组成来看，无论是人还是玉米植株，虽然元素含量差异很大，但含有的元素种类相同，这也为“生物体存在共同的祖先”提供了证据。
承接：在活细胞中，构成细胞的元素种类繁多，但是除了水分子和无机盐离子，几乎所有分子都是以碳元素为基础构建的。下面我们一起来认识一下。
（二）以碳链为骨架形成生物大分子
1．碳元素的特性
展示碳原子结构示意图，学生认真观察并交流，教师总结：
1个碳原子含有6个质子、6个中子和6个电子。外圈有4个价电子。
由于碳原子本身的构造特点，使得1个碳原子可以与其他原子形成4个共价键。不同数目的碳原子可以通过共价键形成不同长度的碳链，它们可以是直链，也可以结合成环状或分支状，相邻碳原子之间还可以结合成双键或三键等。
2．生物大分子的构成
（1）生物大分子的定义
（2）生物大分子的形成原理
知识巩固
1．构成月季和孔雀的主要化学元素有（
）
A．C、H、O、N、P、Fe
B、C、H、O、S、N、P
C．H、O、K、S、P、Mg
D．N、P、K、CA、S、Zn
2．关于生物体内的化学元素的说法中正确的是（
）
A．组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同。
B．生物体内的化学元素在非生物界都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性。
C．生物体内的C元素是最基本的元素，含量总是最多的。
D．微量元素在生物体内含量很少，所以对人体来说不需要补充。
3．构成生物大分子骨架的原子是(
)
A．碳原子
B．氮原子
C．氧原子
D．磷原子
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