2.1细胞中的元素和化合物课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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。 第 2 章 组成细胞的分子 生物界与非生物界的元素组成有什么关系呢？ 第一节 细胞中的 元素和化合物 比较组成地壳和组成细胞的部分元素，你能提出什么问题？就自己所提出的问题与其他同学进行交流。 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 组成地壳和组成细胞的部分 元素含量（%）表 细胞中有没有地壳中不存在的特殊元素，导致其赋予细胞独特生命特征？ 同种元素在细胞中和地壳中的含量并不相同，这意味着什么？ 为什么某些植物中Si的含量会比较高？ …… * Si在某些植物中含量较高，如硅藻、禾本科植物等 【问题探讨】 早期人们觉得生命是很神奇的东西， 曾经认为组成生物的物质和组成非生命的物质存在显著差异。 后来随着科学技术的进步，我们可以采用一定的技术手段对组成地壳的元素和组成细胞的元素进行分析，表示意的就是其中组成地壳和组成细胞的部分元素，看了这个表，你能提出什么问题吗？ 1、如果你像古人一样对生命充满神秘感，那么你可能会觉得细胞中可以存在某种特殊的元素，它赋予了细胞独特的生命特性。但是看一看表中这些数据，你可能会感觉到有点失望，甚至希望可以获得更多的数据来验证一下你的想法。实际上，在化学中我们就已经学习过了，元素周期表中一共有118种元素，这些元素都是自然界中存在的，组成细胞的元素也逃不出这118种元素的范围。 2、有一点点的失望，但是如果我们在分析一下相同的元素在地壳和细胞中的含量，就会发现，同种元素在地壳中和细胞中的含量差异还是很大的，比如C元素在地壳中只有0.087%，而在细胞中其含量高达18.0%。这意味着地球生命如果是从无到有进化出来的话，那么生命更偏好一些元素而“厌恶”另一些元素。 3、某些植物中Si的含量比较高，我们推测它们可能比较偏好Si，一路进化过来，这种偏好也保留了下来。而其它生命则不那么偏好Si，因此，不仅仅同种元素在地壳和细胞中的含量不同；同种元素在不同细胞中的含量也存在很大的差异。 【问题探讨】 组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）表 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 * Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物 现象1：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 说明：生物界与非生物界具有统一性 现象2：细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。 说明：生物界与非生物界具有差异性 统一性 组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 差异性 细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 生物界与非生物界具有统一性和差异性 种类相同 含量不同 统一性 差异性 *Si在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。 3、生物所含元素都来自无机环境，为什么二者元素含量却大不相同？ 生物体按照生命活动的需要，有选择地从外界地吸收元素。 4、在不同生物体中各元素含量又是怎样的呢? 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 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） 一、组成细胞的元素 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? 玉米和人组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。 水：H2O 糖类（大部分）Cn(H2O)m 脂肪酸（脂类的一种）CH3(CH2)nCOOH 氨基酸（组成蛋白质的基本单位）： H2N-CH(R)-COOH（R代表基团） 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） 一、组成细胞的元素 2.细胞中有些