内容正文:
第1节 细胞的元素和化合物
生物学必修1 第2章 组成细胞的分子
本节聚焦
1. 细胞中常见的元素有哪些?
2. 组成细胞的主要化合物有哪些?
3. 怎样检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质?
问题探讨
48.60%
26.30%
0.087%
0.03%
0.76%
65.0%
极少
18.0%
3.0%
10.0%
O
Si
C
N
H
地壳
细胞
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?
注:Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物
问1:组成细胞(生物体)的所有元素中,有没有哪一些元素是细胞(生物体)所特有的?这说明什么?
——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的。
这说明生物界和非生物界组成元素种类基本相同,具有统一性。
问题探讨
48.60%
26.30%
0.087%
0.03%
0.76%
65.0%
极少
18.0%
3.0%
10.0%
O
Si
C
N
H
地壳
细胞
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?
注:Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物
问2:组成细胞(生物体)的元素含量和无机自然界中元素含量有区别吗?这又说明了什么?
——细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
这说明生物界和非生物界元素含量差别大,具有差异性。
问题探讨
48.60%
26.30%
0.087%
0.03%
0.76%
65.0%
极少
18.0%
3.0%
10.0%
O
Si
C
N
H
地壳
细胞
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?
注:Si在某些植物细胞中含量较多,如硅藻、禾本科植物
问3:为什么组成细胞(生物体)的元素种类与无机自然界中基本相同,但含量却又相差很大呢?
——生物体总是和外界环境进行着物质交换,细胞生命活动所需要的物质,是细胞从无机自然界有选择性地获取的。
一、组成细胞的元素
思考:我们知道组成生物界和非生物界的元素种类基本相同,但含量相差很大,那么,组成不同细胞的元素种类和含量又如何呢?
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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)
问题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。
这是因为玉米和人都是生物,组成它们的主要成分是水、糖类、脂类和蛋白质等物质,这些物质含有C、H、O,蛋白质还含有大量的N元素。
问题2.细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要?
——细胞中有些元素含量很少,但是却有着重要作用,如在玉米细胞中,S只有0.17%,Mg只有0.18%,但是很多蛋白质都含有S,叶绿体中叶绿素分子就含有Mg,如果缺少S或Mg,细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素了。
一、组成细胞的元素
思考:我们知道组成生物界和非生物界的元素种类基本相同,但含量相差很大,那么,组成不同细胞的元素种类和含量又如何呢?
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.75% 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)
问题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?
——玉米细胞中O的含量明显高于人体细胞,而N的含量明显低于人体细胞,这说明玉米细胞和人体细胞中不同有机物的含量有差别,如玉米细胞中的糖类要多些(故O含量多),而人体细胞中蛋白质的含量要多些(故N含量多),Ca元素的含量也有区别,这与玉米和人体的物质和结构组成有关。
总之:通过以上分析可知,不同生物细胞在元素组成_________,具有 ,但在元素的含量上却_______,具有 。
基本相同
统一性
差异很大
差异性
一、组成细胞的元素
1.元素的分类:
——依据元素在细胞中的含量不同,分为大量元素和微量元素。
C
H O N
S P
K Ca Mg
Fe Mn B Zn Mo Cu
微量元素(占生物体的万分之一以下)
大量元素(占生物体的万分之一以上)
基本元素(含量很高,占90%)
最基本元素
[干重最多(针对对人体