内容正文:
第2讲 细胞中的无机物 糖类与脂质
[素养目标]
1.列表比较自由水和结合水在生物体内的含量以及作用,形成“一切生命活动都离不开水”的观念。(生命观念)
2.运用归纳与概括的思维方法,探讨组成细胞的化学元素种类和含量,以及总结出水和无机盐的种类和作用。(科学思维)
3.通过检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验,掌握检测原理和方法。(科学探究)
4.借助糖类、脂质的作用,养成健康的生活方式和习惯。(社会责任)
考点一 细胞中的元素、化合物及无机物
授课提示:对应学生用书第7页
1.组成细胞的元素
(1)种类:常见的有20多种。
(2)分类:①大量元素(含量较多的):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。
(3)含量很高四种元素:C、H、O、N,其原因与组成细胞的化合物有关。
2.组成细胞的化合物
(1)存在形式:大多以化合物的形式存在。
(2)种类及相对含量:水(70%~90%)、蛋白质(7%~10%)、糖类和核酸(1%~1.5%)、脂质(1%~2%)。
3.细胞中的水
(1)水的存在形式和作用
项目
自由水
结合水
形式
以游离的形式存在,可以自由流动
与细胞内其他物质相结合
含量
约占95.5%
约占4.5%
作用
①细胞内的良好溶剂;②参与化学反应;③为细胞提供液体环境;④运送营养物质和代谢废物
主要是与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分
(2)与细胞代谢、细胞抗逆性的关系
在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
4.细胞中的无机盐
(1)存在形式和含量
(2)功能
①某些重要化合物的组成成分,如Mg是构成叶绿素的元素。
②维持细胞和生物体的生命活动,如哺乳动物的血液中钙离子含量太低,会出现抽搐等症状。
③维持细胞的酸碱平衡。
1.玉米细胞干重含量最多的是碳元素(×)
2.Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素(×)
3.含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质(√)
4.自由水可作为细胞内化学反应的生成物(×)
5.由于共价键的存在,水具有较高的比热容(×)
6.将作物秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐(×)
■关注教材边角
1.教材必修1 P19“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大不相同?
提示:细胞是有生命的,它可以主动地、有选择地从无机环境中获取生命活动所需要的元素,因此细胞内各种元素的比例与无机环境大不相同。
2.教材必修1 P22“拓展应用1”:说出生理盐水的含义是什么?
提示:质量分数为0.9%的氯化钠溶液,正是人体细胞所处液体环境的浓度,所以叫生理盐水。
3.教材必修1 P22“拓展应用2”:目前已经探明,在火星两极地区有固态水,而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测,火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢?
提示:水是生命的源泉;Mg、Na、K等元素是生命所必需。
1.从元素看生物界与非生物界的统一性和差异性[科学思维中的演绎与推理]
2.生物体内的元素组成[科学思维中的归纳与概括]
3.细胞中的水[科学思维中的归纳与整合]
4.验证某种矿质元素生理功能的实验方案[科学探究中的变量与对照]
实验组:正常植物+缺X培养液共同培养一段时间后,表现出相应的症状,再加入X后,症状消失。
对照组:正常植物+完全培养液共同培养一段时间后,植物正常生长。
实验相关说明:
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等相同。
②实验组加入X的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。
③该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。
1.下表中所列为玉米植株和人体内含量较多的化学元素的种类,以及各种元素占细胞干重的质量分数,请据表思考讨论下列问题:
[设计意图:考查生命观念中的物质与功能观]
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
人
14.62
55.99
7.46
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
玉米
44.43
43.57
6.24
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
(1)组成人体和玉米的基本元素有哪些?
提示:C、H、O、N。
(2)人体内的微量元素有哪些?
提示:Fe、Zn、Cu、Mn、B、Mo等。
(3)玉米植株和人体内的元素,如果追根溯源来源于哪里?说明了什么问题?