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细胞的分子组成
第1讲
【内容】
1.元素
2.水和无机盐。
3.糖类、脂质的种类和作用。
4.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
细胞的分子组成
第1讲
【内容】
1.元素
2.水和无机盐。
3.糖类、脂质的种类和作用。
4.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
细胞内有哪些元素？
这些元素从哪来？
在细胞内都参与构成哪些物质？
这些物质有什么用？
1.组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素
①分类：
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
C
C、H、O、N
大量元素很重要，微量元素不重要？
元素具有重要作用，所以越多越好？
硒(Se)是哺乳动物必需的微量元素。如果摄入过少，会产生肝坏死或白肌病，摄入量过多牛会得晕倒病，对人来说0.1ppm的硒是有益的，而大于10ppm就会致癌。
血钙太多会肌无力，太少会抽搐。
1.组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素
②来源：有选择地从无机自然界获取
生物体的元素在无机自然界都能找到吗？
【易错易混】
生物界和非生物界具有统一性：体现在元素的种类上，因为细胞内元素在非生物界中一定能找到。
生物界和非生物界具有差异性：体现在元素的含量上，如：C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%。
1.组成细胞的元素和化合物
水是细胞内含量最多的化合物吗？
(2)组成细胞的化合物
无机盐
水
水是人体细胞内鲜重含量最多的化合物
(3)正确区分人体细胞鲜重、干重中元素和化合物的含量
O＞C＞H＞N
水＞蛋白质
C＞O＞N＞H
蛋白质
C是细胞内含量最多的元素吗？
差异均由水造成
鲜重中O的数量也最多吗？
含量≠数量；人体活细胞氢原子的数量最多。
C是人体细胞内干重含量最多的元素
(3)正确区分人体细胞鲜重、干重中元素和化合物的含量
O＞C＞H＞N
水＞蛋白质
C＞O＞N＞H
蛋白质
因为C是细胞内干重含量最多的元素所以C是最基本元素吗？
【探讨】C是最基本元素的原因
C是细胞内干重含量最多的元素
组成生物体的生物大分子都以C链为基本骨架
肽链
【学情检测】
1.生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到
(　　)
2．细胞鲜重中含量最多的元素是氧，细胞干重中含量最多的元素是碳，含原子个数最多的是氢。(　　)
3．硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多。(　　)
×
√
√
4.富硒蔬菜越来越受人们欢迎。研究表明缺硒将导致克山病，克山病是一种地方性心肌病，急重病人可发生猝死。下列叙述错误的是（ ）
A．硒是人体必需的微量元素 B．富硒蔬菜有助于人类补充元素硒
C．克山病患者在生活中应大量摄入含硒药物
D．硒在人体生长发育过程中的作用不可替代
C
细胞的分子组成
第1讲
【内容】
1.元素
2.水和无机盐。
3.糖类、脂质的种类和作用。
4.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
细胞的哪些结构含水较多？
细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质、细胞液。
其中多数是自由水，少数是结合水。
2.水和无机盐
什么是结合水？什么是自由水？
生物化学反应
液体环境
2.水和无机盐
主要与细胞内的“亲水性”物质（淀粉>蛋白质>脂肪）结合
请以细胞质基质、细胞液为例说明自由水是细胞的良好溶剂。
(1)水：
生物化学反应
液体环境
1.水和无机盐
主要与细胞内的“亲水性”物质（淀粉>蛋白质>脂肪）结合
细胞质基质中溶解有无机盐、葡萄糖、脂肪酸、甘油、氨基酸、核苷酸、ATP等物质。
细胞液中溶解有无机盐、糖类、有机酸、生物碱、色素（水溶性色素：如花青素）等物质。
(1)水：
生物化学反应
液体环境
2.水和无机盐
主要与细胞内的“亲水性”物质（淀粉>蛋白质>脂肪）结合
多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。高等动物和人的这种液体是什么？
(1)水：
生物化学反应
液体环境
1.水和无机盐
主要与细胞内的“亲水性”物质（淀粉>蛋白质>脂肪）结合
细胞外液（内环境），主要包括组织液、血浆、淋巴。
(1)水：
生物化学反应
液体环境
2.水和无机盐
主要与细胞内的“亲水性”物质（淀粉>蛋白质>脂肪）结合
通过内环境运送的物质有哪些？
(1)水：
生物化学反应
液体环境
2.水和无机盐
主要与细胞内的“亲水性”物质（淀粉>蛋白质>脂肪）结合
营养物质：
代谢废物：
气体物质：
调节物质：
免疫物质：
无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸
尿素、尿酸、乳酸
O2、CO2
激素、神经递质
抗体、淋巴因子
生物化学反应
液体环境
2.水和无机盐
主要与细胞内的“亲水性”物质（淀粉>蛋白质>脂肪）结合
自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应吗？
(1)水：
2.水和无机盐
【解读】自由水的功能——参与生物化学反应
生化反应 结构
需要水参与的生化反应 叶绿体类囊体薄膜
线粒体基质
ATP水解
淀粉、肝糖元、脂肪、 蛋白质等的水解 植物细胞、肝细胞、
动植物细胞、
水的光解
有氧呼吸第二阶段
所有需能部位
2.水和无机盐（I）
【解读】自由水的功能——参与生物化学反应
生化反应 结构
产生水的化学反应 叶绿体基质
线粒体内膜
ADP与Pi合成ATP
光合作用暗反应
有氧呼吸第三阶段
细胞质基质、线粒体基质、线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜
2.水和无机盐
【解读】自由水的功能——参与生物化学反应
生化反应 结构
需要水参与的生化反应 氨基酸合成多肽
单糖合成多糖
甘油和脂肪酸合成脂肪 动植物细胞
DNA分子复制
核糖体
高尔基体、叶绿体
细胞核、拟核、线粒体、叶绿体
DNA分子转录形成RNA
RNA逆转录形成DNA
细胞核、拟核、线粒体、叶绿体
逆转录病毒的宿主细胞内
2.水和无机盐
【解读】自由水的功能——参与生物化学反应
结合水是怎样和“亲水性物质”结合的？
水分子与细胞内的亲水性物质以比较弱的化学键（氢键）相结合。
温度升高后自由水的相对含量会升高还是下降？降温呢？
温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。
②自由水与结合水的相互转化
例1 ：烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。
例2：水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
例3：越冬植物可通过减少自由水含量避免在温度下降时结冰，这是一种生物进化的结果，是适应环境的表现。
例4：癌细胞、萌发的种子、分生组织的自由水含量高代谢旺盛。
例5：芽孢、孢子等休眠体结合水含量高抗逆性强。
细胞中的无机盐主要以什么形式存在？
离子形式
它们怎样进出细胞？有什么作用？
主要是主动运输：从低浓度往高浓度运输，耗能，伴随ATP的水解；
少数是协助扩散：从高浓度往低浓度运输，不耗能；
例如：
动作电位的形成：
静息电位的形成：
钠离子内流
钾离子外流
(2)无机盐：
1.水和无机盐
复
杂化合物
生命活动
例1．(必修1 P35)Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？
不一样。Na＋是维持细胞外液渗透压的主要离子，K＋是维持细胞内液渗透压的主要离子。
2．(必修1 P36“与生活的联系”)
(1)患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充______，同时也需要补充体内_____________，因此，输入___________是常用的治疗方法。
(2)大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的________________平衡失调，这时应多喝_______。
水分
丢失的无机盐
葡萄糖盐水
水盐平衡和酸碱
淡盐水
pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着原生质体组成物的所有特性以及细胞内发生的一切反应。 HCO3-/CO32-、H2PO4-/HPO42-等缓冲物质对酸碱度有缓冲作用
【实验】验证某种矿质元素的生理功能
②成功关键
实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。
实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
(2)无机盐：
①实验设计：
1.水和无机盐

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