資源簡介

細胞中的無機物、糖類和脂質
【學習目標】
1.說出細胞主要由C、H、O、N、P、S等元素構成。
2.指出水大約占細胞重量的2/3，以自由水和結合水的形式存在，賦予了細胞許多特性，在生命活動中具有重要作用。
3.舉例說出無機鹽在細胞內含量雖少，但與生命活動密切相關。
4.概述糖類有多種類型，它們既是細胞的重要結構成分，又是生命活動的主要能源物質。
5.舉例說出不同種類的脂質對維持細胞結構和功能有重要作用。
6.活動：檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質。
【基礎知識】
1．組成細胞的元素
(1)生物界和非生物界在元素種類和含量上的關系
(2)元素種類和存在形式
2．組成細胞的化合物
3．細胞中的無機物
(1)細胞中的水
(
與細胞內其他物質相結合的水（4.5%），
不容易流動，不容易蒸發。
) (
結合水：
)①存在形式
(
以游離的形式存在，可以自由流動（95.5%），
能自由流動，容易散失。
)
(
自由水：
)
(
1. 細胞內良好的溶劑
)②生理作用
(
2.運輸營養物質和代謝廢物
)
(
3.生化反應的介質，及參與生化反應
) (
自由水
)
(
4.
維持細胞形態
)
(
5.
為細胞提供液體環境
)
(
結合水：組成細胞結構的重要成分
)
(
萌發的種子大
) (
干燥的種子與萌發的種子相比
，自由水/結合水的比值（ ），新陳代謝速率（ ）高。
)③自由水與結合水的關系
(
萌發的種子
) (
抗寒
抗旱
耐鹽
)
(
兩者的
相對含量
（自由水/結合水）影響生物組織細胞的代謝速率。
)
(
抗寒
抗旱
耐鹽
)
(
抗逆性高
)
(2)細胞中的無機鹽
4．細胞中的糖類
5．細胞中的脂質
6.檢測生物組織中的糖類、脂肪
(1)檢測原理
①還原糖和淀粉的檢測
還原糖＋斐林試劑磚紅色沉淀。
淀粉＋稀碘液―→藍色。
②脂肪的檢測：脂肪＋蘇丹Ⅲ染色液→橘黃色。
（2）實驗步驟
①還原糖的檢測
②淀粉的檢測
③脂肪的檢測
【考點剖析】
考點一：組成細胞的元素
例1．下列組成細胞的化學元素中，全是微量元素的是（ ）
A．Fe、Mn、Mo、S 、B B．Mo、Zn、Cu、B、Fe
C．P、N、B 、Ca、Fe D．C、H、O、Cu、Zn
【答案】B
【詳解】
A、S元素屬于大量元素，A錯誤；
B、Mo、Zn、Cu、B、Fe都是微量元素，B正確；
C、P、N、 Ca、為大量元素，C錯誤；
D、C、H、O為大量元素，D錯誤。
考點二：組成細胞的化合物
例2．下列有關圖示的分析中，不正確的是(　　)
A．如果該圖為組成脂肪細胞中的元素，則a是氧元素
B．如果該圖表示的是組成骨骼肌細胞的化合物，則a是蛋白質
C．如果該圖表示菠菜葉肉細胞中的元素，則其中Mo的含量很少
D．如果該圖為組成大豆細胞的有機化合物，則a為蛋白質
答案　B
解析　在脂肪細胞中含量最多的元素是氧元素，A正確；細胞內含量最多的化合物是水，B錯誤；Mo在活細胞中含量很少，屬于微量元素，C正確；活細胞內含量最多的有機化合物是蛋白質，即a代表蛋白質，D正確。
考點三：細胞中的無機物
例3．下列關于細胞中無機化合物的敘述，正確的是(　　)
A．自由水是生化反應的介質，不直接參與生化反應
B．結合水是細胞結構的重要組成成分，主要存在于液泡中
C．無機鹽參與維持細胞的酸堿平衡，不參與有機物的合成
D．無機鹽多以離子形式存在，對維持生命活動有重要作用
答案　D
解析　自由水可以直接參與生化反應，如光合作用、有氧呼吸等，A項錯誤；結合水是細胞內與其他物質相結合的水，是細胞結構的重要組成成分，液泡中的水主要是自由水，B項錯誤；無機鹽可以參與有機物的合成，如Mg2＋可參與葉綠素的合成，C項錯誤；細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在，對維持生命活動有重要作用，D項正確。
考點四：細胞中的糖類
例4．糖類是自然界中廣泛分布的一類重要的有機化合物。下列有關糖類的敘述，錯誤的是（ ）
A．并非所有糖類都是生物體的能源物質
B．生物體內的糖類絕大多數以多糖的形式存在
C．二糖由兩分子單糖脫水縮合而成，其水解產物都是葡萄糖
D．所有植物細胞細胞壁的主要成分都是纖維素
【答案】C
【詳解】
A、人和動物體內纖維素不能作為能源物質，A正確；
B、生物體內的糖類絕大多數以多糖的形式存在，如淀粉、糖原、纖維素，B正確；
C、麥芽糖的水解產物是葡萄糖，蔗糖的水解產物是葡萄糖和果糖，C錯誤；
D、所有植物細胞細胞壁的主要成分都是纖維素，D正確。
考點五：細胞中的脂質
例5.下列關于脂質的敘述，正確的是（　　）
A．某些脂質可以參與生命活動的調節
B．維生素D和雌性激素不屬于固醇類物質
C．花生勻漿中的脂肪可用雙縮脲試劑檢測，溶液呈橘黃色
D．脂質在核糖體、內質網和高爾基體上合成
【答案】A
【詳解】
A、性激素屬于脂質類物質，可以參與生命活動的調節，A正確；
B、性激素、維生素D和膽固醇都屬于固醇類物質，在生命活動中都起著一定的作用，B錯誤；
C、花生勻漿中的脂肪可用蘇丹III染液檢測，呈橘黃色，C錯誤；
D、脂質主要在內質網上合成，D錯誤。
考點六：檢測生物組織中的糖類、脂肪
例6.下列關于檢測生物組織中還原糖的敘述，正確的是（ ）
A．常用蘋果、西瓜等的組織樣液作為檢測生物組織中還原糖的實驗材料
B．檢測還原糖時，加入斐林試劑后溶液的顏色變化是從無色到黃色
C．斐林試劑是含有Cu2+的堿性溶液，可被果糖還原成磚紅色
D．檢測還原糖時必須用50-65℃水浴加熱才能產生磚紅色沉淀
【答案】C
【詳解】
A、西瓜組織樣液呈紅色，會影響還原糖鑒定實驗中的磚紅色沉淀的觀察，因此不能作為鑒定植物組織內還原糖的實驗材料，A錯誤；
B、檢測還原糖時，加入斐林試劑后溶液的顏色變化是從藍色到磚紅色沉淀，B錯誤；
C、果糖屬于還原糖，能用于還原糖的鑒定，與斐林試劑反應生成磚紅色的沉淀，C正確；
D、還原糖鑒定必須經水浴加熱才能產生磚紅色沉淀，但未必是50~65℃，沸水浴也是可以的，D錯誤。
【真題演練】
1．如圖表示組成人體細胞的主要元素的含量圖，下列有關敘述正確的是（ ）
A．該圖表示各種元素占細胞干重的百分比
B．圖中“其他元素”既有大量元素又有微量元素
C．人體細胞中含有P，但其他生物細胞中不一定含有P
D．因為O含量最多，所以O是“生命最基本的元素”
【答案】B
【詳解】
A、該圖中O的含量最高，表示各元素占細胞鮮重的百分比，如果表示各種元素占細胞干重的百分比，含量最高的應該是C，A錯誤；
B、微量元素指含量占生物總重量萬分之一以下的元素，含量占生物總重量萬分之一以上的元素是大量元素，圖中“其他元素”是含量少于3% 的元素，因此可能既有大量元素又有微量元素，B正確；
C、P是細胞中很多化合物的組成元素，比如DNA、RNA、磷脂等，因此人體細胞和其他生物細胞中都含有P，C錯誤；
D、組成生命的各種有機物中都含有C元素，C是細胞中最基本的元素，是生命的核心元素，D錯誤。
2．科學家在利用無土栽培法培養一些花卉時，培養液中添加了多種必需的化學元素，其配方如下表所示。其中植物根細胞吸收量最少的離子是(　　)
離子 K＋ Mg2＋ Ca2＋ NO H2PO SO Zn2＋
培養液濃度/mmol·L－1 1 0.25 1 2 1 0.25 1
A.Ca2＋ B．SO C．Zn2＋ D．H2PO
答案　C
解析　Ca、S、P都是組成細胞的大量元素，植物根細胞吸收的量較多，Zn是組成細胞的微量元素，植物根細胞吸收的量較少，A、B、D項錯誤，C項正確。
3．下列有關組成生物體化學元素的敘述，正確的是（ ）
A．微量元素在生物體內含量很少，所以人體不會出現微量元素缺乏癥
B．每種大量元素在不同的生物體內的含量都是相同的
C．組成生物體的化學元素根據其含量不同分為大量元素和微量元素兩大類
D．組成生物體的大量元素中，C是最基本的元素，在細胞鮮重中含量總是最多的
【答案】C
【詳解】
A、微量元素在生物體內含量很少，卻是維持正常生命活動不可缺少的，若缺乏會出現微量元素缺乏癥，如缺鋅、缺碘都會出現相應的病癥，A錯誤；
B、每種大量元素在不同的生物體內的含量是不同的，B錯誤；
C、組成生物體的化學元素根據其含量不同，可分為大量元素和微量元素兩大類，C正確；
D、生物體內的C是最基本的元素，但在細胞鮮重中，O的含量是最多的，D錯誤。
4．肉燜子的原料主要是豬肉、面粉、雞蛋和大蔥。下列有關敘述，正確的是（　　）
A．豬肉中含有的脂肪是動物細胞的主要能源物質
B．淀粉作為儲能物質廣泛存在于植物細胞中
C．大蔥細胞中含有的纖維素可被人體消化、吸收
D．脂肪、淀粉、纖維素都是由單體構成的多聚體
【答案】B
【詳解】
A、豬肉中含有的脂肪是動物細胞的主要儲能物質，糖類是主要的能源物質，A錯誤；
B、淀粉作為儲能物質廣泛存在于植物細胞中，即淀粉是植物細胞特有的儲能物質，B正確；
C、纖維素屬于多糖，人體內沒有水解纖維素的酶，因此纖維素一般不能為人所利用，C錯誤；
D、淀粉、纖維素都是由單體構成的多聚體；脂肪是由甘油和脂肪酸構成的物質，不是多聚體，D錯誤。
5．糖類廣泛地存在于動植物細胞中，在生物體中發揮著重要的作用。下列有關糖的敘述中，正確的是
A．發芽小麥種子中的麥芽糖經水解可產生果糖
B．多糖的水解產物都是葡萄糖
C．葡萄糖、麥芽糖和蔗糖均有還原性
D．乳糖、麥芽糖等不能被小腸上皮細胞直接吸收
【答案】D
【詳解】
A、麥芽糖是二糖，麥芽糖經水解可產生葡萄糖，A錯誤；
B、多糖的水解產物不一定多事葡萄糖，如幾丁質，B錯誤；
C、蔗糖是非還原糖，不具有還原性，C錯誤；
D、乳糖、麥芽糖都屬于二糖，不能直接被細胞吸收，D正確。
6．下面關于脂質的敘述中，正確的是(　　)
A．磷脂由C、H、O三種元素組成，是構成細胞質膜的重要成分
B．性激素屬于膽固醇，對生物體生殖器官的發育起著重要的調節作用
C．膽固醇在一定條件下可以轉化為維生素D，維生素D能促進人體對鈣和磷的吸收
D．蠟也是一類脂質，比脂肪的疏水性弱
答案　C
解析　磷脂是構成細胞質膜的重要成分，由C、H、O、N、P五種元素組成，A項錯誤；性激素屬于固醇類，對生物體生殖器官的發育起著重要的調節作用，B項錯誤；膽固醇和維生素D都屬于固醇類，膽固醇在一定條件下可以轉化為維生素D，維生素D能促進人體對鈣和磷的吸收，C項正確；蠟比脂肪的疏水性更強，D項錯誤。
7．下列關于哺乳動物體內脂質與糖類的敘述，錯誤的是(　　)
A．固醇在動物體內可轉化成性激素
B．C、H、O、P是構成脂質和糖原的元素
C．脂肪與糖原都是細胞內儲存能量的物質
D．膽固醇是構成動物細胞質膜的成分之一
答案　B
解析　膽固醇是構成動物細胞質膜的重要成分，可以轉化為性激素，A、D項正確；糖原屬于糖類，只有C、H、O三種元素
8．下列關于還原糖和脂肪檢測實驗的敘述，正確的是(　　)
A．脂肪檢測實驗需要進行水浴加熱
B．脂肪檢測實驗中使用的核桃種子應提前用水浸泡
C．常用西瓜等作為檢測植物組織內還原糖的實驗材料
D．在甘蔗莖的組織樣液中加入斐林試劑，50~65℃水浴加熱，溶液呈現磚紅色
答案　B
解析　脂肪檢測不需要水浴加熱，A錯誤；還原糖鑒定產生磚紅色沉淀，而西瓜汁是紅色的，會影響實驗結果的觀察，C錯誤；甘蔗莖的組織樣液富含蔗糖，幾乎不含脂肪，不會被蘇丹Ⅲ染色液染成橘黃色，D錯誤。
組成，B項錯誤。
【過關檢測】
1．構成細的化學元素沒有一種是生命物質所特有的，這個事實說明（　　）
A．生物體是由無機物組成的
B．生物與非生物完全相同
C．生物界與非生物界具有統一性
D．生物與非生物完全不同
【答案】C
【詳解】
構成生物體的元素在無機自然界都可以找到，沒有一種是生物或環境所特有的，這說明生物界與非生物界具有統一性，C正確。
2．每年3月22日是“世界水日”，2020年世界水日中國主題為“堅持節水優先，建設幸福河湖”。下列有關水對生命活動影響的敘述，不正確的是(　　)
①越冬的植物體內自由水和結合水的比值下降，有利于抵抗不利的環境條件　
②曬干的小麥種子中的水分全部為結合水　
③植物幼嫩部位中自由水含量往往較衰老部位高　
④正在萌發的種子中自由水與結合水的比值下降
A．①④ B．①③ C．③④ D．②④
答案　D
解析　曬干的小麥種子中也含有自由水，②錯誤；正在萌發的種子代謝旺盛，自由水與結合水的比值升高，④錯誤。
3．下列關于生物體內水分的敘述，錯誤的是(　　)
A．水可以作為反應物參與細胞代謝
B．生物體不同生長發育時期的含水量不同
C．小麥細胞曬干后不含任何形式的水
D．新鮮黃瓜體內的水分占比最大
答案　C
解析　細胞中的自由水可以作為反應物參與細胞代謝，A正確；生物體不同生長發育時期含水量不同，B正確；小麥細胞曬干后，細胞中的自由水含量減少，仍然含有自由水和結合水，C錯誤；新鮮黃瓜體內含量最多的化合物是水，D正確。
4．下列關于細胞中無機鹽的敘述，正確的是(　　)
A．人大量出汗會排出過多的無機鹽，導致體內的水鹽平衡失調，這時應多喝淡鹽水
B．無機鹽都是以離子形式存在于細胞中的
C．人體缺鐵時會患貧血，這說明無機鹽對維持細胞的酸堿平衡非常重要
D．無機鹽在細胞中含量很少，所含元素都屬于微量元素
答案　A
解析　人大量出汗會排出過多的無機鹽，為調節體內的水鹽平衡，既要補充水，也要補充無機鹽，因此應多喝淡鹽水，A項正確；無機鹽大多數以離子形式存在于細胞中，少部分以化合物的形式存在，B項錯誤；人體缺鐵時會患貧血，說明無機鹽具有維持生物體的正常代謝活動的作用，C項錯誤；無機鹽不都是由微量元素組成的，如鈣元素、鎂元素都是大量元素，D項錯誤。
5．下列關于生物體內無機鹽的相關敘述，正確的是（ ）
A．生物體內的無機鹽均以離子形式存在
B．Fe3+是血紅素的必要成分
C．無機鹽對維持血漿正常濃度有重要作用
D．P是磷酸、核糖等化合物的組成元素
【答案】C
【詳解】
A、細胞中的無機鹽主要以離子形式存在，也可形成復雜的化合物，A錯誤；
B、Fe2+是構成血紅素的組成成分，B錯誤；
C、血漿的正常濃度主要由氯離子和鈉離子維持，C正確；
D、P是磷酸、ATP等化合物的組成元素，而核糖只含有C、H、O，D錯誤。
6．人的紅細胞必須生活在含有0.9%NaCl的溶液中，醫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因吸水過多而脹破，在濃鹽水中會因失水過多而皺縮，因而失去輸送氧的功能。這說明（ ）
A．水分子容易進出細胞
B．無機鹽通過主動運輸進入細胞
C．紅細胞是無核的細胞
D．無機鹽對維持細胞的形態和功能有重要作用
【答案】D
【詳解】
由題意知，紅細胞在含有0.9%的氯化鈉的溶液中形態不會改變，在蒸餾水中紅細胞會因吸水過多而脹破，在濃鹽水中紅細胞會因為失水而皺縮，這說明一定濃度的無機鹽對于維持滲透壓保持細胞的形態和和功能穩定具有重要作用，即D正確。
7．無機鹽離子對于維持生命活動有重要作用。下列相關敘述正確的是（ ）
A．某運動飲料中含有大量的水和無機鹽，可用來補充劇烈運動后散失的水分和消耗的能量
B．人體內Ca2+缺乏會導致神經、肌肉細胞的興奮性降低，最終引發肌肉酸痛、抽搐、無力等癥狀
C．成年人體內的鈣99%存在于骨骼和牙齒之中，因此細胞中的無機鹽大多數以化合物的形式存在
D．患急性腸炎的病人脫水時，需要及時補水，同時也需要補充無機鹽、葡萄糖
【答案】D
【詳解】
A、飲料中含有大量的水和無機鹽，能補充劇烈運動后散失的水和無機鹽，但不能提供能量，A錯誤；
B、人體內Na+缺乏會引起神經、肌肉細胞的興奮性降低，最終引發肌肉酸痛、無力等癥狀，抽搐是因Ca2+缺乏導致的，B錯誤；
C、細胞中的無機鹽大多數以離子的形式存在，少數以化合物的形式存在，C錯誤；
D、患急性腸炎的病人會丟失大量的消化液，包括水分和無機鹽，故脫水時需要及時補充水分和無機鹽，同時適當補充葡萄糖，D正確。
8．茶葉生產在中國已有3000多年的歷史，其中信陽毛尖以“細、圓、光、直、多白毫、香高、味濃、湯色綠”的獨特風格，盛名傳播國內外。下列關于茶葉的說法，錯誤的是（ ）
A．采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O
B．茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異
C．制好的成品茶相比新鮮茶葉結合水/自由水的比值低
D．新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機物化合物是蛋白質
【答案】C
【詳解】
A、H2O是細胞中含量最多的化合物，采摘的新鮮茶葉的細胞中含量最高的化合物是H2O，A正確；
B、不同生物體所含元素種類大致相同，但含量有差異，茶葉和人體所含元素種類大致相同，但含量有差異，B正確；
C、制好的成品茶自由水的含量下降，所以制好的成品茶相比新鮮茶葉結合水/自由水的比值高，C錯誤；
D、蛋白質是生命活動的主要承擔者，新鮮茶葉的細胞內含量最多的有機化合物是蛋白質，D正確。
9．下列關于水和無機鹽的敘述錯誤的是（ ）
A．細胞中的自由水和結合水是可以相互轉化的，新陳代謝越旺盛，自由水越多
B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降
C．細胞中含量較多的無機鹽有Na＋、K＋、Mg2＋、Fe2＋，它們都是大量元素
D．細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在
【答案】C
【詳解】
A、細胞中的自由水和結合水是可以相互轉化的，水是細胞內良好的溶劑，同時水還可以參與很多化學反應，新陳代謝越旺盛，自由水越多，A正確；
B、血紅蛋白能夠運輸O2，血紅蛋白中含有鐵元素，當缺鐵時，血紅蛋白含量下降，運輸O2的能力下降，B正確；
C、細胞中含量較多的無機鹽有Na＋、K＋、Mg2＋、Fe2＋，它們不都是大量元素，Fe2＋是微量元素，C錯誤；
D、細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在，也可以參與構成一些化合物，D正確。
10．下列關于糖類的說法正確的是（ ）
A．二糖分子量較小，可被小腸直接吸收
B．蔗糖是用作還原糖鑒定實驗的理想材料
C．生物體內的糖類絕大多數以單糖的形式存在
D．葡萄糖是細胞生命活動主要的能源物質，被稱為“生命的燃料”
【答案】D
【詳解】
A、二糖分子量較小，不能被小腸直接吸收，必須水解成單糖才能被吸收，A錯誤；
B、蔗糖不是還原糖，不是可用作還原糖的鑒定試驗材料，B錯誤；
C、生物體內的糖類絕大多數以多糖的形式存在，C錯誤；
D、葡萄糖是細胞生命活動主要的能源物質，在動植物細胞中都有分布，被稱為“生命的燃料”，D正確。
11．下列物質中不屬于脂質的是(　　)
A．纖維素 B．性激素 C．磷脂 D．膽固醇
答案　A
解析　纖維素屬于多糖，不屬于脂質，A符合題意；性激素和膽固醇均屬于固醇類，屬于脂質，B、D不符合題意；磷脂屬于脂質，C不符合題意。
12．雄性孔雀開屏時形成一道亮麗的風景，高等動物之所以表現出第二性征，是因為性激素在起作用，就其化學本質而言，其屬于(　　)
A．蛋白質 B．核酸 C．糖類 D．脂質
答案　D
解析　維持高等動物第二性征的物質是性激素，性激素的化學本質是固醇，屬于脂質。(共36張PPT)
第一節
細胞中的元素和無機化合物
細胞的分子組成
章
一
第
情境引入
情境引入
1869年,俄國科學家門捷列夫(D.M leev,1834-1907)首創了化學元素周期表,將當已知的63種元素(element)依據相對原子質量大小,按照一定的順序在表中排列。這張化學元素周期表揭示了物質世界的秘密。以后,新元素不斷被發現,化學元素周期表里的元素也越來越豐富,這對化學和生物學的研究和發展都發揮了巨大的促進作用。那么,地球上的這些元素與我們的日常生活有什么關系 人體細胞里含有哪些元素呢
積極思維
1.現已證明,地球上自然存在的元素有90多種。生活在地球上的各種生物,無論其結構簡單還是復雜,組成物質無一例外地都來自這些元素。
2.科學家測定了組成人體細胞的元素,其中一些元素的平均含量見表1-1-1。
人體細胞里含有哪些元素呢
事實：
積極思維
此外,鐵(Fe)、硒(Se)等其他元素在人體細胞內的含量都很少,大約總計為0.5%。
積極思維
1.列舉 根據上述事實和已有經驗,我們能列舉人體細胞中的元素(如0、C、H、N、Ca P、S)可能參與了細胞中哪些物質的組成嗎
2.推測 在人體內含量很少的元素除Fe、Se外,還可能有哪些元素 能說出Fe和Se與人體健康的關系嗎
3.歸納 各種生物的組成元素都源于地球上自然存在的元素,其原因是什么
思考：
大量元素：C H O N P S K Ca Mg Na Cl
微量元素：Fe Mn B Zn Mo Cu Co Se
最基本元素
基本元素
主要元素
鐵 猛 碰 新 木 桶 姑 息
C是構成生物大分子的基本骨架
一、構成細胞的元素
鐵 錳 硼 鋅 鉬 銅 鈷 硒
問題：微量元素是不是可有可無？
講授新課
組別 觀察人數 發病人數 發病率（ %。）
實驗組（補硒） 88373 11 0.12
對照組（不補硒） 54550 237 4.34
表1-1-2 1976~1983年期間一項“硒的缺少與克山病發生相關性”研究的數據
（1）這是個 實驗，此實驗中變量是 。
（2）此實驗結論是 ，從實驗中可看出缺乏硒可能導致疾病。
對照
體內硒的含量
克山病與缺硒有明顯關系
講授新課
克山病（Keshan disease）是一種以心肌細胞變性、壞死為主要病理特征的地方病，亦稱地方性心肌病（endemic cardiomyopathy）。
1935年在我國黑龍江省克山縣山區發現大批急性病例，主要表現為心臟擴大、心力衰竭、心律失常，因病因未明，故稱為“克山病”。
現已證明克山病是一種與環境低硒(Se)關系密切的地方性心肌疾病。
克山病
講授新課
地方性甲狀腺腫大（大脖子病）
體現了元素對生物體的重要意義
講授新課
類別 化合物 相對質量分數%
無機化合物
有機化合物
水
無機鹽
85.0 ~90.0
1.0~1.5
蛋白質
脂質
糖類和核酸
7.0~10.0
1.0~2.0
1.0~1.5
1.活細胞中含量最多的化合物是______。
2.活細胞中含量最多的有機化合物是________。
3.占干重比例最大的是： ________。
水
蛋白質
二、水和無機鹽是細胞中的無機化合物
蛋白質
講授新課
問題：
細胞中的水
流水
白雪
蒸氣
（液態）
（氣態）
（固態）
自然界中的水以三種形式存在。那么，在細胞內水是以何種形式存在呢？
講授新課
水的分子式為什么是H O？
H
H
O
.
.
.
.
共價鍵
講授新課
水是生命之源。在活細胞中,水是含量最多的物質,約占細胞重量的2/3。水分子由兩個氫原子和一個氧原子以共價鍵(由實線表示)結合組成。
在化學上,這種作用力被稱為氫鍵(圖1-1- 1)。氫鍵(由虛線表示)也可以使水分子與其他含有電負性原子(如氮原子)的分子結合。
講授新課
講授新課
氫鍵雖然是水分子間的較弱的吸引力,卻使水分子具有許多特殊的理化性質。例如,水分子的空間結構與電荷的不對稱分布,使得水分子具有極性,這讓幾乎所有帶電荷的或具有極性基團的分子都能溶解在水中;同時,氫鍵使水分子間的作用力大大增強,水的熔點和沸點也因此而增高。
活細胞中最多（85%~90%）
（一）水
1.含量：
2.存在形式：
自由水：
結合水：
在細胞內，可以自由流動的水
與其他物質相結合的水，不能自由流動
①鮮種子放在陽光下暴曬，重量減輕
②干種子放在試管中，酒精燈加熱，
試管壁上有水珠
自由水散失
失去結合水
講授新課
自由水、結合水示意圖
氫鍵
自由水可以自由流動，易蒸發散失；結合水失去流動性，不易蒸發散失。
生物大分子
講授新課
99
[資料] 一些動物體的含水量（%）
78
65
83
不同生物的含水量不同
從水生到陸生遞減
從低等到高等遞減
講授新課
同種生物，不同的生長發育時期含水量不同
幼兒和成人體內的含水量
講授新課
3.作用
（1）自由水
（2）結合水：
是細胞結構的重要成分。
①是細胞內的良好溶劑
②運送營養物質和代謝廢物
③作為細胞中生物化學反應的介質
④參與細胞內的生物化學反應
講授新課
（2）條件惡劣（低溫、干旱、鹽漬）時細胞中結合水的含量相對增多。
（1）代謝旺盛的細胞中自由水含量一般較多。
結合水→自由水
自由水→結合水
4 .自由水與結合水的相互轉化
自由水的含量越高，細胞的代謝越旺盛。
結合水的含量越高，細胞的抗逆性（抵御不良環境）越強。
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結合水可以向自由水轉化
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1.植物進入冬季后自由水和結合水的含量分別怎樣變化？
進入冬季: 自由水含量降低，結合水含量升高。
2.植物進入干旱季節后的自由水和結合水的含量分別發生怎樣的變化？
進入旱季: 自由水含量降低，結合水含量升高。
3.細胞內的自由水∕結合水的值與細胞的新陳代謝的旺盛程度有何關系、與植物的抗旱性和抗寒性等抗性的強弱有何關系？
自由水/結合水
比值越大，代謝旺盛程度越大，植物抗逆性越弱
比值越小，代謝旺盛程度越小，植物抗逆性越強
思考討論：聯系生產與生活
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1.存在形式：
①大部分以離子形式存在，少量的與其他化合物結合
②植物燃燒后的灰燼（草木灰）含有大量的無機鹽
陽離子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.含量：很少，僅占1％
（二）無機鹽
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3.功能
①維持細胞滲透壓和酸堿平衡，如磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀
②參與物質組成，維持細胞正常的代謝活動，
合成血紅蛋白需要Fe2+，合成甲狀腺激素需要I-，合成葉綠素需要Mg2+
區別于光合色素
講授新課
鐵是血紅蛋白的重要組分
鎂是葉綠素的重要組分
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結合生活常識，當元素含量異常時，生物體會出現哪些癥狀？
人體：①血鈣（Ca）過低：
②血鈣（Ca）過高：
③缺硒（Se）：
④缺鐵（Fe）：
⑤缺碘（I）：
肌肉抽搐
肌肉乏力
克山病
缺鐵性貧血
地方性甲狀腺腫大
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結合生活常識，當元素含量異常時，生物體會出現哪些癥狀？
④缺硼（B）：
⑤缺鋅（Zn）：
黃葉病
花而不實（落花落果）
小葉病
綠色植物：
①缺鈣（Ca）：
臍腐（番茄）
②缺鉀（K）：
老葉尖端和邊緣失綠
直至干枯壞死（番茄）
③缺鎂（Mg）：
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1.有人分別取免和牛的一小塊組織,并測定了兩種組織細胞的元素組成,發現兔和牛組織細胞的化學元素組成很相似,其中含量最多的四種元素應該是 ( )
A. C、H、O、N B. C 、O 、P、S
C. C、H 、P、K D. C 、O 、P、Na
本節練習
一、思辨題
2.水的功能與水的存在形式有關。下列與自由水或結合水的功能描述不匹配的是 ( )
A.自由水參與細胞代謝 B.自由水運輸養料和代謝廢物
C.結合水是細胞的結構成分 D.結合水是多種離子良好的溶劑
本節練習
一、思辨題
3.如果一個人經常發生肌肉抽搐(俗稱抽筋),那么,其體內可能缺乏的物質是什么 這種物質過多時,人體又會出現怎樣的癥狀
本節練習
一、思辨題
1.無機化合物如水和無機鹽是生物細胞中的重要組成物質,雖然它們的含量各有差異,但細胞和生物體的生命活動卻離不開它們。有人總結了植物體所處的土壤環境和大氣環境中的元素組成情況,并繪制了下圖。
本節練習
二、應用題
(1)寫出土壤中幾種微量元素的名稱,并填寫在圖中的空白圓圈內。
本節練習
二、應用題
(2)聯系化學課程中所學的知識,說出圖中各種元素參與組成哪些無機化合物。列舉Nat、Kt、FeMg在植物生命活動中的作用。
本節練習
二、應用題
2.當科技人員將紫花首獵、玉米、豌豆和大豆等農作物的種子播種到某高原的土壤里時只有紫花首獵和大豆能度過嚴冬而存活下來。嘗試分析其原因。如果有困難,可以通過互聯網搜集相關信息。
本節練習
二、應用題
3.幼葉細胞中自由水與結合水的比值比老葉的大請思考,這有什么意義 舉例說明水在參與體內各種生化反應,以及營養物質和代謝產物的運輸等方面的作用。
本節練習
二、應用題

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