第二 细胞的化学组成
第一节 细胞中的原子和分子
一、组成细胞的析原子和分子
学习目标：
1、知识目标：①能举例说出组成细胞的原子和分子，
理解细胞中水和无机盐的功 能；
②正确理解分子是原子通过各种化学键形成的。
2、能力目标：能根据水和无机盐的功能解决一些生产生活的实际问题。
3、德育目标：认同生物界与非生物界具有统一性，学会辨证地看问题。
教学重点和难点：
重点：组成生物体的化学元素和细胞中的无机化合物。
难点：原子间相互作用形成化学键。
时安排：2时
教学过程：
引言：除病毒外，其他生物都是由细胞构成，细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物体是由细胞构成的，那么，细胞又是由什么构成的呢？
学生讨论回答，引入新。
第一节 细胞中的原子和分子
一、组成细胞的原子和分子
（一）组成生物体的元素：
[引导与自主学习] 教材P12页第2—3段，回答以下问题：
（1）组成生物体的元素主要有哪些？
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）不同生物体内的元素的种类和含量有无差别？
（3）生物体和非生物界的元素相同吗？
（4）举例说明生物体缺乏必需元素会带什么样的结果呢？
[分析与讨论]：右表，并分析讨论：
（所含元素占细胞干重的质量分数%）
结论：
[ 总结与拓展 ]：
1、组成生物体的元素：分大量元素和微量元素
（一）大量元素：
1）细胞中含量最多的6种元素是 （98%）。
2）组成生物体的最基本的元素： ，基本元素：
主要元素：
细胞鲜重含量最多的元素： 氧（O）（占65%）
细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导致疾病
如：人体缺硒可能导致 病
人体缺铁可能导致 病
3、生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性：组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种元素是生物界特有的。（种类相同）
差异性：组成生物体的化学元素在生物体和自然界中含量相差很大。
（二）原子：
[引导自主学习] 阅读教材P12页第4段—P13页第2段，回答以下问题：
（1）物质的基本单位都是原子，原子的结构是怎样的？
什么是原子的质量数和价电子？
（2）原子之间是怎样相互作用的？据图分析什么是离子键？什么是共价键？
（三）分子：
[引导自主学习] 阅读教材P13页第3—4段，回答以下问题：
（1）举例说明什么是分子？
（2）水分子之间还可形成什么键？有什么意义？
二、细胞中的无机化合物：
无机化合物：水和无机盐
组成细胞的化合物
有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸
（一）水
[引导自主学习] 阅读教材P14页第1段—5段，回答以下问题：
（1）水在活细胞中的含量如何？
（2）细胞中水分子有哪两种存在形式？
（3）什么是自由水？自由水在生物体中有哪些功能？
（4）什么是结合水？结合水在生物体中有哪些功能？
（5）两种水在生物体中分布有何特点？
（6）无机盐在细胞中存在形式及含量？
举例说明无机盐在生物体的生命活动中有哪些功能？
[总结与巩固]
细胞中的无机化合物： 和
1、水：（1）含量：占细胞总重量的 ，
是活细胞中含量是 的物质。
（2）形式： 、
自由水：
（1）定义：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）自由水的特点：在代谢 的细胞中，自由水的含量一般较多。
结合水：
（1）定义：结合水是与细胞内其他物质相 的水。
（2）结合水的作用：是组成 的重要成分。
（3）结合水的特点：结合水的含量增多，可以使植物的 增强。
在 条下的植物结合水含量相对增多 。
（二）无机盐
[引导自主学习] 阅读教材P15页第1段—2段，回答以下问题：
（1）无机盐有的存在形式？
（2）无机盐有哪些功能？
[总结与巩固]
（1）存在形式：细胞中的大多无机盐数以 形式存在。
如：
（2）无机盐的作用：
①参与细胞的 。
许多无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
如：哺乳动物血液中Ca2+浓度过低导致 、过高 ；
番茄缺少Ca2+果实 ，缺少+老叶
。
②许多无机盐与 等物质结合成复杂的化合物。
如： g2+ 是构成 的成分、
PO43- 是合成 原料、
Fe2+ 是构成 的成分、
I- 是构成 的成分。
③某些无机盐能维持细胞的酸碱平衡。
如：
[例题]
1、生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物体内（ ）
A．结合水/自由水的比值与此无关； B、结合水/自由水的比值会升高；
C、结合水/自由水的比值会降低； D、结合水/自由水的比值会不变。
2、人的红细胞必须在含有0.9%的NaCl溶液中.医生常给脱水病人注射0.9%的生理盐水，因为红细胞在蒸馏水中会吸水过多而涨破，在浓盐水中会因为失水过多而皱缩，从而失去输送氧气的功能。这说明 （ ）
A、水分子容易进出细胞； B、无机盐离子容易进出细胞；
C、细胞的特性造成； D、无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用。
[堂练习]本P15页：完成评价指南。
[继续探究] 通过网络或期刊收集细胞中某些微量元素和人体健康关系的资料（如Fe、n、Cu、Zn、o等）。
校本作业
（基础题）
1. 下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是（ C )
A.组成生物体的化学元素都是生物必需的
B.人、动物与植物所含的化学元素的种类差异很大
C.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到
D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
2.下列有关组成生物体化学元素的论述中，正确的是 （ C ）
A.组成生物体和组成无机自然界的化学元素中，碳元素的含量最高?
B.人、动物与植物所含有的化学元素的种类差异很大?
C.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到?
D.不同生物体内各种化学元素的含量比例基本相似
3.下列有关水的叙述中，错误的是 （ C ）
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②生物体内的化学反应离不开水 ③水是细胞结构的组成成分之一 ④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大?⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大?
A.①④⑤ B.①④⑤⑥C.⑤⑥ D.②③④⑤⑥
4.英国医生塞达尼•任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐 （ D ）
A.对维持细胞的形态有着重要作用B.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分C.为蛙心的持续跳动提供能量D.对维持生物体的生命活动有重要作用
5、 植物在冬季临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请根据图推断以下有关说法中，错误的是 ( A )
A.冬季临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因?
B.结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关?
C.随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降?
D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗
6.在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值P随年龄变化的曲线是（ D ）
离子培养液浓度/mol•L-1
+1
Na+1
g2+0.25
Ca2+1
NO-32
H2PO-41
SO2-30.25
Zn2+1
（提高题）
7、科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下： 其中花卉根细胞吸收最少的离子是 （ C ）
A.Ca2+B.SO2-3C.Zn2+D.H2PO-4
8.2009年春我国许多地方出现旱情，影响农作物的生长。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是 ( C )
①越冬的植物体内自由水和结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条 ②细胞内自由水含量降低是细胞衰老的特征之一 ③癌细胞中自由水含量较正常的细胞低 ④当人体缺水时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉
A.①④B.①③ C.③④D.②④
9.下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量（%）。请据表回答下列问题：
O Si C N H
地壳48.60 26.30 0.087 0.03 0.76
细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0
（1）组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞所特有的，这一事实说明 。
（2）由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中的含量相差甚远，这一事实说明 。
答案 （1）生物界与非生物界具有统一性 （2）生物界与非生物界具有差异性
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