内容正文:
第一章第1节
细胞中的元素和无机化合物
清代诗人龚自珍的一句诗:“落红不是无情物,化作春泥更护花。”表达出诗人虽仕途不畅但仍不忘报国的伟大情怀。那从生物学的角度来看,这句诗折射出什么自然现象呢?
花朵落下后变成泥土的一部分,泥土中的养分供养着植物继续成长。这反映出植物从自然界中获取自己所需的物质。
问题探讨
那生物界与非生物界的元素组成有什么关系呢?
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1.与无机环境相比,组成细胞的所有元素中,有没有哪一种元素是细胞所特有的?说明什么?
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
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。
(元素种类不同)
组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)表
一、构成细胞的元素
思考
下面就请同学们认真观察表格,比较组成地壳和组成细胞的元素种类及含量,并回答屏幕上的这两个问题,两分钟后我们找几位同学分享一下自己的答案。
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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
* Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物
一、构成细胞的元素
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。
(元素含量不同)
思考
2.细胞中的元素含量和无机环境中的元素含量相同吗?说明什么?
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量(干重,质量分数)
1.组成玉米和人体的化学元素在种类上基本相同但含量存在较大差异,这分别体现了元素的什么特性?
统一性/差异性。
C、H、O、N。
不同。
一、构成细胞的元素
3.组成玉米细胞的各元素含量相同吗?组成人体细胞的各元素含量相同吗?
2.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?
不同生物的元素组成是怎样的呢?我们以玉米细胞和人体细胞为例进行分析。屏幕上展示的就是玉米细胞和人体细胞含量较多的化学元素的种类及其含量,接下来就能同学们以小组为单位分析表格找到问题的答案。
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在玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素分别是什么?怎样解释这种现象?
在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的,都是C、H、O、N,这是因为玉米和人都是生物,组成它们的主要成分都是水、糖类、脂类和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质中还含有大量的N元素。
一、构成细胞的元素
思考
(1)元素种类具有统一性(生物与非生物、不同生物之间)。
元素的统一性和差异性
一、构成细胞的元素
(2)元素含量具有差异性(生物与非生物、不同生物之间)。
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Na 、 Cl
最基本元素
基本元素
(占90%)
口诀:铁 锰 碰 新 木 桶 可 惜
Fe Mn B Zn Mo Cu Co Se
主要元素
(占97%)
铁 锰 硼 锌 钼 铜 钴 硒
一、构成细胞的元素
元素的分类
大量元素 (9种)
微量元素 (6种)
微量元素是不是可有可无?
观察表格我们发现组成细胞的元素的含量并不相同,有些元素含量多有些元素含量少。这样我们就可以根据含量对元素进行分类,下面就请同学们阅读教材17页了解细胞中常见元素的分类。按照含量,我们可以把元素分为哪两类?含量较多的元素叫做大量元素,有9种。其中CHONPS六种元素的质量占据了生物体总质量的主要部分,我们把它们称作主要元素;CHON四种元素的含量最多,我们把它们称作基本元素;另外大家还要牢牢记住最基本的元素是C,大家要知道地球上的生物都是碳基生物,可以说没有C,就没有生命的存在。微量元素有6种,Fe、Mn、B、Zn、Mo 、Cu,我们可以借助口诀铁锰碰新木桶来进行记忆。这儿大家要注意一点,元素虽分为大量和微量,但都是必需元素,缺一不可。
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组别 年度 观察人数 发病人数
实验组(补硒) 1974 4510 10
1975 6767 7
对照组(不补硒) 1974 3985 54
1975 5445 52
一项“硒与克山病发病相关性”研究的记录
(1)这是个 实验,此实验中变量是 。
(2)此实验结论是