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人教版必修1《分子与细胞》 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。 那生物界与非生物界的元素组成有什么关系呢? 第2章 组成细胞的分子 第1节 细胞中的元素和化合物 人教版必修1《分子与细胞》 一、组成细胞的元素 3 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 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?就自己提出的问题与其他同学交流。 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。 现象2:细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。 人教版必修1《分子与细胞》 1.1 问题探讨( P16 ) 生物界与非生物界具有统一性。 生物界与非生物界具有差异性。 人教版必修1《分子与细胞》 小结 生物界与非生物界在元素组成上的统一性和差异性 细胞生命活动所需的物质,归根结底是从_中获取的。组成细胞的化学元素,在_中都能找到。没有一种化学元素为_特有。但是,细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 说明生命和非生命的无机环境既有统一性又有差异性,生命起源于非生命物质。 无机自然界 无机自然界 细胞 非生物界的元素不一定都能在生物界找到. 5 人教版必修1《分子与细胞》 1.2 思考 讨论(P16) 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? 细胞中有些元素含量很少,是否意味着它们不重要? 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? 玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重,质量分数) 6 人教版必修1《分子与细胞》 1.2 思考 讨论(P16) 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? 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样,都是C、H、O、N。这体现了生物与生物之间的统一性。 玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重,质量分数) 基本元素: C、H、O、N 大量元素: C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素: Zn、Mo、Cu 、B、 Fe 、Mn (记忆口诀:新木桶碰铁门) 大量元素:含量占生物体总量的万分之一以上的元素; 微量元素:含量占生物体总量的万分之一以下的不可缺少的元素。 是不是生物体内所有含量低于万分之一的都是微量元素 不属于,生物体不需要吸收Pb和Hg,一旦吸收会引起重金属中毒。 区分大量元素和微量元素的依据是“含量” 而不是“重要性”。 7 人教版必修1《分子与细胞》 1.2 思考 讨论(P16) 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。 玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重,质量分数) 人教版必修1《分子与细胞》 组成细胞的元素作用 元素 出现的相应症状 Ca 过少 过多 Mg I 过少 过多 B Zn Fe 出现抽搐现象,易患骨质疏松症 可能引起肌无力 人幼年患呆小症;成年患甲状腺肿大 人患甲状腺功能亢进症(甲亢) 过少:影响人体生长发育,尤其是大脑发育 过少:影响血红蛋白的合成,导致缺铁性贫血 过少影响植物叶绿素的合成,影响光合作用的进行 过少华而不实(只开花不结果) 人教版必修1《分子与细胞》 1.2 思考 讨论(P16) 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? 不同生物体内同种化学元素的含量不同。 同一生物体内不同化学元素的含量不同。 玉米和人体细胞的部分元素及含量( 干重,质量分数) 10 人教版必修1《分子与细胞》 1.2 思考 讨论 在人体细胞中,鲜重时含量最多的元素是 ; 干重时含量最多的元素是 。 观察组成人体细胞中的主要元素(干重、鲜重)思考回答问题: O C O>C>H>N C>O>N>H 干重是指细胞除去全部自由水后的重量。 鲜重是指细胞在自然状态下的重量。 11 尝试构建下列元素的包含关系图 自然界中的元素 组成细胞的元素 大量元素 微量元素 基本元素 人教版必修1《分子与细胞》 1.2 思考 讨论(P16) 组成细胞的元素 C H O N P S K Ca Mg Fe Mn Z