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本节聚焦:
细胞中常见的元素有哪些？
组成细胞的主要化合物有哪些？
必修1/第2章/组成细胞的分子/
第1节 细胞中的元素和化合物(第一课时）
学习目标
1.理解生物界和非生物界的统一性和差异性。
2.识记组成细胞的最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素和微量元素
3.识记组成细胞的化合物的种类、含量
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
组成地壳和组成细胞的部分
元素含量（%）表
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。（种类）
说明：生物界与非生物界具有统一性
现象2：细胞中各种元素的含量与无机自然界有很大不同。（含量）
说明：生物界与非生物界具有差异性
问题：以下现象说明了什么
问题1：为什么没有哪一种元素是细胞所特有的？
提示：生物总是在和外界环境进行着物质交换，细胞生命活动所需要的物质，归根结底是有选择地从无机自然界获取的。
问题2：为什么细胞内各种元素的含量比例与无机自然界的大不相同？
提示：生物体按照生命活动需要从外界有选择地吸收元素，故与无机环境含量相差较大。
1、生物界和非生物界的统一性和差异性
（1）统一性：从化学元素的种类分析，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。
（2）差异性：从各种元素的相对含量分析，细胞中各种元素的含量与无机自然界大不相同
种类相同
含量不同
统一性
差异性
组成细胞的化合物
一
组成细胞的元素
目
录
CONTENTS
二
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
玉米细胞和人体细胞的部分元素
及含量（干重、质量分数）
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量
讨论
1、在玉米细胞中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？
2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
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？
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？
玉米细胞和人体细胞当中含量较多的四种元素是一样的,分别是C、H、O、N。
因为玉米和人都是生物，组成两者的主要成分是水、糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质都含有C、H、O，蛋白质还含有大量的N元素。
2、细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要？
细胞中有些元素很少，但是却有重要的作用，如玉米细胞中，S只有0.17%Mg只有0.18%，但是很多蛋白质中都含有S，叶绿体中的叶绿素分子就含有Mg，如果缺少S和Mg，细胞就不能合成这些蛋白质和叶绿素
1
大量元素
含量占生物体总量的万分之一以上的必需元素；
C
碳
H
氢
O
氧
N
氮
P
磷
S
硫
K
钾
Ca
钙
Mg
镁
等
基本元素
C
碳
碳(C)是构成细胞的最基本元素；
生物大分子（蛋白质、核酸、多糖）以碳链为骨架。
原因：与组成细胞的化合物有关
含量占生物体总量的万分之一以下的必需元素
Fe
铁
Zn
锌
Cu
铜
B
硼
Mo
钼
锰
Mn
2
微量元素
通过分析,你能得出什么结论呢
资料分析:
近日，小明的一些症状引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡反复发作，伤口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，小明身材偏矮、偏瘦。去医院后，经检查发现血清中锌的浓度过低。
微量元素(锌)在生物体中含量很少，但是生物体不可缺少的必需元素。
3
元素的重要性
Fe
过少：影响血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血
Zn
I
过少：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大
过少：影响人体生长发育，尤其是大脑发育
过多：人患甲状腺功能亢进症（甲亢）
Ca
过少：出现抽搐现象，易患骨质疏松症
过多：可能引起肌无力
N:组成蛋白质、核酸、叶绿素、ATP、NADPH等物质的组成成分。
P:组成ATP、生物膜结构的成分，构成骨骼和牙齿的构造，调节人体酸碱度平衡，缺乏会引起肌无力、骨痛
K:会造成全身无力、疲乏、心率不齐、头昏眼花，严重缺钾还会导致呼吸肌麻痹死亡。
Ca：骨骼、牙齿的组成成分，成年人缺钙易患骨质疏松，人血液缺钙容易患抽搐症，儿童缺钙影响智力。
Mg：叶绿素的重要组分，人体缺乏镁会引起肌无力、精神错乱、儿童发育迟缓。
Fe：血红蛋白、多种酶的重要组成成分，缺铁会引起贫血。
Zn：使人的发育受影响，导致发育不良。
B:导致开花而不结果实。
3
元素的重要性
3.你还能得出什么结论
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
不同生物体内含有的元素种类大致相同，但同种元素的含量相差较大；
同种细胞中的不同元素的含量不同；
说明：不同生物之间具有统一性和差异性
元素
来源
分类依据
含量
作用
存在形式
有选择地从无机自然界中获取
大量元素:
微量元素:
C、H、O、N、P、S、K、 Ca、Mg
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
最基本元素：
基本元素：
C
C、H、O、N
（生物大分子（蛋白质、核酸、多糖）以碳链为骨架。
大多以化合物的形式存在
（常见20多种）
主要元素：
C、H、O、N、P、S
必需元素:
Pb
铅
×
重点知识
糖类
有机化合物
水：占70%~90%
：占1%~2%
无机化合物
核酸
脂质
蛋白质
占1%~1.5%
无机盐：占1%~1.5%
：占7%~10%
2
鲜重最多的化合物：
鲜重最多的有机物：
干重最多的化合物：
干重最多的有机物：
水
蛋白质
蛋白质
蛋白质
鲜重：细胞自然状态下的质量
干重：细胞除去自由水后的质量
干重 = 鲜重 — 自由水
水：鲜重 ，大多为 。
无机化合物
无机盐：大多以 形式存在
糖类：主要含 （ 物质）
脂质：主要含 ，此外还含 （ 物质）
有机化合物
蛋白质：干重最多,主要含 （ 物质）
核酸：含 （ 物质）
最多
自由水
离子
C、H、O
N、P
C、H、O、N (S)
结构
C、H、O、N、P
C、H、O
遗传
能源
人体鲜重最多的四种元素：
人体干重最多的四种元素:
储能
O、C、H、N
C、O、N、H
造成这种差异的主要原因是水的含量不同。
活细胞中原子数量最多的是H

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