第二 細胞的化學組成
第一節(jié) 細胞中的原子和分子
一、組成細胞的析原子和分子
學習目標：
1、知識目標：①能舉例說出組成細胞的原子和分子，
理解細胞中水和無機鹽的功 能；
②正確理解分子是原子通過各種化學鍵形成的。
2、能力目標：能根據(jù)水和無機鹽的功能解決一些生產(chǎn)生活的實際問題。
3、德育目標：認同生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，學會辨證地看問題。
教學重點和難點：
重點：組成生物體的化學元素和細胞中的無機化合物。
難點：原子間相互作用形成化學鍵。
時安排：2時
教學過程：
引言：除病毒外，其他生物都是由細胞構(gòu)成，細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，生物體是由細胞構(gòu)成的，那么，細胞又是由什么構(gòu)成的呢？
學生討論回答，引入新。
第一節(jié) 細胞中的原子和分子
一、組成細胞的原子和分子
（一）組成生物體的元素：
[引導與自主學習] 教材P12頁第2—3段，回答以下問題：
（1）組成生物體的元素主要有哪些？
元素玉米人
O44.4314.62
C43.5755.99
H6.247.46
N1.469.33
0.921.09
Ca0.234.67
P0.203.11
g0.180.16
S0.170.78
（2）不同生物體內(nèi)的元素的種類和含量有無差別？
（3）生物體和非生物界的元素相同嗎？
（4）舉例說明生物體缺乏必需元素會帶什么樣的結(jié)果呢？
[分析與討論]：右表，并分析討論：
（所含元素占細胞干重的質(zhì)量分數(shù)%）
結(jié)論：
[ 總結(jié)與拓展 ]：
1、組成生物體的元素：分大量元素和微量元素
（一）大量元素：
1）細胞中含量最多的6種元素是 （98%）。
2）組成生物體的最基本的元素： ，基本元素：
主要元素：
細胞鮮重含量最多的元素： 氧（O）（占65%）
細胞干重含量最多的元素： 碳（C）（55.99%）
（二）微量元素：Fe、n、B、Cl、Zn、o、Cu、Ni
2、生物缺必需元素可能導致疾病
如：人體缺硒可能導致 病
人體缺鐵可能導致 病
3、生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性
統(tǒng)一性：組成生物體的化學元素，在無機自然界都可以找到，沒有一種元素是生物界特有的。（種類相同）
差異性：組成生物體的化學元素在生物體和自然界中含量相差很大。
（二）原子：
[引導自主學習] 閱讀教材P12頁第4段—P13頁第2段，回答以下問題：
（1）物質(zhì)的基本單位都是原子，原子的結(jié)構(gòu)是怎樣的？
什么是原子的質(zhì)量數(shù)和價電子？
（2）原子之間是怎樣相互作用的？據(jù)圖分析什么是離子鍵？什么是共價鍵？
（三）分子：
[引導自主學習] 閱讀教材P13頁第3—4段，回答以下問題：
（1）舉例說明什么是分子？
（2）水分子之間還可形成什么鍵？有什么意義？
二、細胞中的無機化合物：
無機化合物：水和無機鹽
組成細胞的化合物
有機化合物：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸
（一）水
[引導自主學習] 閱讀教材P14頁第1段—5段，回答以下問題：
（1）水在活細胞中的含量如何？
（2）細胞中水分子有哪兩種存在形式？
（3）什么是自由水？自由水在生物體中有哪些功能？
（4）什么是結(jié)合水？結(jié)合水在生物體中有哪些功能？
（5）兩種水在生物體中分布有何特點？
（6）無機鹽在細胞中存在形式及含量？
舉例說明無機鹽在生物體的生命活動中有哪些功能？
[總結(jié)與鞏固]
細胞中的無機化合物： 和
1、水：（1）含量：占細胞總重量的 ，
是活細胞中含量是 的物質(zhì)。
（2）形式： 、
自由水：
（1）定義：自由水是以 形式存在，可以 的水。
（2）自由水的作用：① ；
② ；
③ ；
④ 。
（3）自由水的特點：在代謝 的細胞中，自由水的含量一般較多。
結(jié)合水：
（1）定義：結(jié)合水是與細胞內(nèi)其他物質(zhì)相 的水。
（2）結(jié)合水的作用：是組成 的重要成分。
（3）結(jié)合水的特點：結(jié)合水的含量增多，可以使植物的 增強。
在 條下的植物結(jié)合水含量相對增多 。
（二）無機鹽
[引導自主學習] 閱讀教材P15頁第1段—2段，回答以下問題：
（1）無機鹽有的存在形式？
（2）無機鹽有哪些功能？
[總結(jié)與鞏固]
（1）存在形式：細胞中的大多無機鹽數(shù)以 形式存在。
如：
（2）無機鹽的作用：
①參與細胞的 。
許多無機鹽對維持細胞和生物體的生命活動有重要作用
如：哺乳動物血液中Ca2+濃度過低導致 、過高 ；
番茄缺少Ca2+果實 ，缺少+老葉
。
②許多無機鹽與 等物質(zhì)結(jié)合成復雜的化合物。
如： g2+ 是構(gòu)成 的成分、
PO43- 是合成 原料、
Fe2+ 是構(gòu)成 的成分、
I- 是構(gòu)成 的成分。
③某些無機鹽能維持細胞的酸堿平衡。
如：
[例題]
1、生物體新陳代謝旺盛，生長迅速時，生物體內(nèi)（ ）
A．結(jié)合水/自由水的比值與此無關(guān)； B、結(jié)合水/自由水的比值會升高；
C、結(jié)合水/自由水的比值會降低； D、結(jié)合水/自由水的比值會不變。
2、人的紅細胞必須在含有0.9%的NaCl溶液中.醫(yī)生常給脫水病人注射0.9%的生理鹽水，因為紅細胞在蒸餾水中會吸水過多而漲破，在濃鹽水中會因為失水過多而皺縮，從而失去輸送氧氣的功能。這說明 （ ）
A、水分子容易進出細胞； B、無機鹽離子容易進出細胞；
C、細胞的特性造成； D、無機鹽對維持細胞的形態(tài)和功能有重要作用。
[堂練習]本P15頁：完成評價指南。
[繼續(xù)探究] 通過網(wǎng)絡(luò)或期刊收集細胞中某些微量元素和人體健康關(guān)系的資料（如Fe、n、Cu、Zn、o等）。
校本作業(yè)
（基礎(chǔ)題）
1. 下列有關(guān)組成生物體化學元素的敘述，正確的是（ C )
A.組成生物體的化學元素都是生物必需的
B.人、動物與植物所含的化學元素的種類差異很大
C.組成生物體的化學元素在無機自然界中都可以找到
D.不同生物體內(nèi)各種化學元素的含量比例基本相似
2.下列有關(guān)組成生物體化學元素的論述中，正確的是 （ C ）
A.組成生物體和組成無機自然界的化學元素中，碳元素的含量最高?
B.人、動物與植物所含有的化學元素的種類差異很大?
C.組成生物體的化學元素在無機自然界都可以找到?
D.不同生物體內(nèi)各種化學元素的含量比例基本相似
3.下列有關(guān)水的敘述中，錯誤的是 （ C ）
①參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水 ②生物體內(nèi)的化學反應離不開水 ③水是細胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一 ④人體細胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水 ⑤自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強弱關(guān)系不大?⑥不同細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例相差不大?
A.①④⑤ B.①④⑤⑥C.⑤⑥ D.②③④⑤⑥
4.英國醫(yī)生塞達尼•任格在對離體蛙心進行的實驗中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，其收縮不能維持；用含有少量鈣和鉀的生理鹽水灌注時，蛙心可持續(xù)跳動數(shù)小時。實驗說明鈣鹽和鉀鹽 （ D ）
A.對維持細胞的形態(tài)有著重要作用B.是細胞中某些復雜化合物的重要組成部分C.為蛙心的持續(xù)跳動提供能量D.對維持生物體的生命活動有重要作用
5、 植物在冬季臨過程中，隨著氣溫的逐漸降低，體內(nèi)發(fā)生了一系列適應低溫的生理生化變化，抗寒力逐漸增強。下圖為冬小麥在不同時期含水量和呼吸速率變化關(guān)系圖。請根據(jù)圖推斷以下有關(guān)說法中，錯誤的是 ( A )
A.冬季臨過程中，自由水明顯減少是呼吸速率下降的主要原因?
B.結(jié)合水與自由水含量的比值，與植物的抗寒性呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)?
C.隨著氣溫和土壤溫度的下降，根系的吸水量減少，組織的含水量下降?
D.隨溫度的緩慢降低，植物的呼吸作用逐漸減弱，有利于減少有機物的消耗
6.在正常人的一生中，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值P隨年齡變化的曲線是（ D ）
離子培養(yǎng)液濃度/mol•L-1
+1
Na+1
g2+0.25
Ca2+1
NO-32
H2PO-41
SO2-30.25
Zn2+1
（提高題）
7、科學家在利用無土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時，培養(yǎng)液中添加了多種必需化學元素。其配方如下： 其中花卉根細胞吸收最少的離子是 （ C ）
A.Ca2+B.SO2-3C.Zn2+D.H2PO-4
8.2009年春我國許多地方出現(xiàn)旱情，影響農(nóng)作物的生長。下列有關(guān)水對生命活動影響的敘述，不正確的是 ( C )
①越冬的植物體內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值下降，有利于抵抗不利的環(huán)境條 ②細胞內(nèi)自由水含量降低是細胞衰老的特征之一 ③癌細胞中自由水含量較正常的細胞低 ④當人體缺水時，血漿的滲透壓會降低，從而產(chǎn)生渴覺
A.①④B.①③ C.③④D.②④
9.下表是組成地殼和組成細胞的部分元素含量（%）。請據(jù)表回答下列問題：
O Si C N H
地殼48.60 26.30 0.087 0.03 0.76
細胞 65.0 極少 18.0 3.0 10.0
（1）組成細胞的化學元素在地殼中都普遍存在，沒有一種化學元素是細胞所特有的，這一事實說明 。
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，同一元素在細胞和地殼中的含量相差甚遠，這一事實說明 。
答案 （1）生物界與非生物界具有統(tǒng)一性 （2）生物界與非生物界具有差異性
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