2.1 细胞中的原子和分子

第2章细胞的化学组成

2.1 细胞中的原子和分子

执笔人：张统省审核人：秦磊校对人：王曼【学习目标】

1.举例说出组成细胞的原子和分子

2.举例说出细胞中无机盐功能

3.举例说出细胞中水的功能

第1课时

【自学质疑】

组成细胞的原子和分子

1．元素的种类、含量和作用

(1)地球上天然存在的元素有多种，各种元素在地壳中所占的比例

。

(2)在组成生物体的元素中，等元素的质量占全部元素的98％。

(3)不同种类生物体内所含的元素种类，但是每种元素的却不相同。

(4)缺乏必需元素可能导致疾病，如克山病因缺引起.

2．原子——物质的基本单元

(1)构成：由和构成，原子核由和构成。

(2)原子的质量数：原子核中和之和。

(3)电性：每一个电子带一个单位的(一1)，每一个带一个单位的正电荷(+1)，正常的原子中，与相等，整个原子呈。

(4)价电子

①概念：原子最外层能参加构成的电子。

②作用：原子的和共同决定原子的化学性质。

(5)离子键：原子之间靠正负离子之间的而形成的化学键。

(6)共价键：原子之间通过形成的相互作用。

3．分子——保持物质化学性质的一种微粒

(1)构成：一般是由或的原子构成(稀有气体等以单个原子状态存在除外)。

(2)表示：化合物的化学组成通常以表示。

(3)氢键

①概念：发生在呈部分正电性的和呈部分负电性的或

之间的一种弱键。

②作用：决定生物大分子的。

【质疑讨论】

生物体中的每种元素都能从无机环境中找到,为什么生物体中各种元素的含量与无机环境中却有很大差异?

【矫正反馈】

1．一种核电荷数为114的新元素，该元素的某原子核内中子数为184，则其质量数为( )

A．70 B．114 C．228 D．298

2．研究究甲状腺功能时用作示踪原子的放射性同位素是( )

A．14C B．131I C．15N D．90Sr

3．列关于原子的说法错误的是( )

A．原子由居于原子中心的原子核和核外电子构成

B．在一个正常的原子中，核内质子数与核外电子数相等

C．原子是保持物质化学性质的一种微粒

D．原子的化学性质与价电子的数目有着密切的关系

4．探究钾是否属于植物生长发育所必需的矿质元素。

(1)实验思路：利用缺素培养液(缺少某种植物必需矿质元素的培养液)和完全培养液(含有各种植物必需矿质元素的培养液)培养并对照得出结论。

(2)实验步骤

①培养液的配制：配制完全培养液和。

②取材：选取的两株植物。

③培养：将两株植物分别培养在盛有上述两种培养液的容器中，培养条件要。

④观察。

(3)预测可能的结果及结论。如下表：

①。

②。

③正常情况下不可能出现，可能是实验操作有问题。

④。【迁移应用】

1．牛从草中获得营养物质，那么牛和草的细胞化学成分在元素的种类以及相同元素的含量

上( )

A．种类差异很大，含量大体相同

B．种类和含量差异都很大

C．种类和含量都大体相同

D．种类大体相同，含量差异很大

2．关于组成细胞的分子的叙述错误的是

A．分子是物质的基本单元

B．分子是保持物质化学性质的一种微粒

C．分子一般是由两个或两个以上的原子构成

D．分子内的各原子之间通过化学键结合

3．下表是玉米和成人体内一些化学元素的种类及占细胞

(1)表格中哪些元素的质量占生物体全部元素98％?

(2)表格中氧元素的质量分数小于细胞中的氧(占65％)，其原因是

。

(3)碳原子有个价电子，原子的化学性质是由价电子和，决定的。

(4)氢键是由呈部分正电性的氢原子与其他带有部分负电性的通过相互吸引而形成。

(5)表格中是合成叶绿素的原料，是血红蛋白的重要成分，这说明细胞中无机盐含量虽低，但在生命活动中。

(6)表格中显示的两种生物细胞中化学元素的种类和含量可说明什么问题?

第2课时

【自学质疑】

细胞中的水

1．含量：活细胞中含量最多的无机化合物是，约占细胞总质量的。

2．存在形式

(1) ：在细胞内可自由流动。

(2) ：在细胞中通过等与蛋白质、糖类和核酸等物质结合在一起。

3．作用

(1)自由水；

①良好的；

②是或直接作为反应物；

③参与细胞中各种，如光合作用、细胞呼吸等；

④生物体内或细胞内的载体；

⑤生物体的温度调节剂，具有较大的和。

(2)结合水：组成的重要成分。

4．与代谢的关系

(1)在代谢旺盛的细胞中，的含量较多。

(2)抗逆性增强的细胞中，的含量增多。

(3) 的比值反映着细胞或生物体的生命状态。

5．意义

一切细胞都是生活在中的，细胞中含有的水分，对于维持细胞的

、保证的正常进行具有重要作用。

【质疑讨论】

1．光合作用、蒸腾作用都有水的参与，在两种生理过程中水起什么作用?

2．在细胞生命活动中无机盐具有什么功能？

【矫正反馈】

1．对于生物体内自由水的叙述中，不正确的是( )

A．生物体代谢旺盛时含量最丰富的物质

B．发生化学反应

C．生物体各种反应的介质

D．植物越冬时，自由水含量下降

2．下列与无机盐的功能无关的一项是( )

A．组成某些重要的复杂化合物

B．作为细胞中的能源物质之一

C．维持生物体的正常生命活动

D．维持细胞的渗透压和酸碱平衡

3．人的红细胞必须生活在含有0.9％的氯化钠溶液中，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因吸水过多而涨破；在浓盐水中会失水过多而皱缩，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．细胞的特性造成的

D．无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用

4．刚收获的鲜小麦在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。把晒干的种子放在一洁净试管中加热，试管壁上有水滴出现，这些水主要是，这样的种子将不能萌发，原因是已被破坏。代谢旺盛的细胞内的相对含量高些。

【迁移应用】

1．乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2+进入人体后能( )

A．调节血液的酸碱平衡

B．调节血液的渗透压

C．构成红细胞中的血红蛋白

D．促进更多红细胞的产生

2．酷暑季节，室外作业的工人应多喝（）

A．盐汽水B．碳酸型饮料C．蛋白质型饮料D．纯净水

3．人体中水的含量约占65％，下列选项中能正确说明水对人体重要性的是( )

①水和糖类、蛋白质、脂肪一样，为人体提供能量

②没有水，人体内大部分化学反应就不会发生

③水的比热小，有利于维持体温

④体内营养物质的运输离不开水

A．①②B．②③C．②④D．③④

4．下表分别是生物体及人体组织、器官的含水量。对表中据分析可得出的正确结论是i

①构成生物体的成分中水的含量最多

②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关

③代谢旺盛的组织器官含水较多

④组织器官的形态结构差异与水的存在形式相关

A．①②③④B．①②③C．①②D．①

5．科学实验表明：生命活动旺盛的细胞，自由水／结合水的比值增大，而处于休眠状态的细胞，自由水／结合水的比值减小。

请分析回答下列问题：

(1)干种子内所含的水主要是，抗旱性强的植物中结合水的含量

，处于休眠状态的细胞自由水的含量。

(2)自由水以的形式存在于细胞质基质等部位，随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大差异，自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞的良好，有利于物质的和的顺利进行，所以生命活动旺盛的细胞，自由水的含量就。

(3)结合水和自由水是可以的。