组成生物体的化学元素

组成生物体的化学元素【自学导引】

一、生命活动的物质基础

构成生物体的各种化学元素和化合物。

二、组成生物体的化学元素

种类说明最基本元素C

动植物体中C都是(相对)最丰富的元素，且是构

成有机物的重要元素，地球上的生命是在C元素

的基础上建立起来的基本元素C、H、O、N这四种元素在组成生物体的元素中含量最多主要元素C、H、O、N、P、S组成原生质的重要元素，占原生质总量的97%大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg占生物体总重量万分之一以上的必需元素微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo占生物体总重量万分之一以下的必需元素

矿质

元素

大量元素N、P、S、K、Ca、Mg除C、H、O外，主要由根系从土壤中吸收的元素(表

中列出的是必需矿质元素)微量元素Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl

必需元素

C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、

Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl

动植物生命活动所必不可少的大量或微量的各种

元素，由此我们能理解，生物体内的有些元素未

必是生命活动必不可少的。例如植物的必需元素

可通过“溶液培养法”来确定

三、组成生物体的化学元素的重要作用

四、生物界和非生物界具有统一性和差异性

【思考导学】

1．不同物种化学元素大体相同，但各种元素的含量却差别很大，由这些化学元素所构成的各种化合物的结构、数量可能存在差异，因而表现出的形态特征和生理活动存在明显的差别。2．微量元素在生物体内含量虽然很少，但却是生命活动所必需的，一旦缺乏某一种化学元素，就会表现出相应的病症。如人体缺铁会造成贫血，缺碘会造成地方性甲状腺肿。

3．几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发生枯萎，即使施用了大量氮、磷、钾肥也无济于事。后来人们偶然发现牧场内的一小片牧草长势茂盛。原来，这一小片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工上下班总是抄近路走，他们的鞋子上粘有钼矿粉，正是矿工鞋子踩过的地方牧草长得绿油油的。经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。根据以上材料分析牧草长势不好的原因。这说明什么问题？

答案：牧草由于缺乏微量元素钼而长势不好。钼是植物所必需的微量矿质元素，对于植物的生长发育具有重要作用。

【学法指导】

1．与生命的基本特征相联系，理解生物体生命活动的物质基础

生命区别于非生命的基本特征之一是生物体都具有共同的物质基础和结构基础。包括两个方面的内容：组成生物体的基本的化学元素和由这些元素构成的化合物。

自然界中的任何生物都是由化学元素组成的，在细胞可找到至少62种元素，其中重要的有24种，这些元素按其在生物体内的含量不同可以分为大量元素和微量元素。但不管含量的多少，这些必需元素在生物体内都有不可替代的作用，没有这些元素，生物体就不能表现出相应的生命活动，甚至呈现出一定的病症。从这个方面说，它们是生物体生命活动的物质基础。

组成生物体的化学元素虽然在生物体内都有一定的生理作用，但是单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能，这些元素只有在生活的机体中，在生物体特定的结构基础上，有机地结合成各种化合物，这些化合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理机能。如蛋白质、核酸、糖类、脂类等化合物有机地结合在一起才能体现出生物体的生命活动。因此，这些化合物也是生命活动的物质基础。

2．抓住关键字、词来理解大量元素和微量元素的概念

理解这两个概念的第一个关键点是“必需元素”，大量元素和微量元素都指的是必需元素，即生物体正常生活所必需的元素。

理解这两个概念的第二个关键点是含量。大量元素是指占生物体总重量的万分之一以上的元素；微量元素的含量却很少。

3．通过总结，掌握各种化学元素的主要作用

这些化学元素的主要作用可总结为三个方面：构原（构成原生质）、组化（组成各种化合物）加影响（影响生物体的生命活动）。

4．辩证地理解生物界和非生物界的统一性和差异性

生物界和非生物界既有统一性，又有差异性，这是一对矛盾的两个方面。

生物界和非生物界都是由化学元素组成的，组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有一种元素是生物界所特有的；生命起源于非生物界；组成生物体的基本元素可以在生物界与非生物界之间反复循环运动。这些都说明生物界和非生物界具有统一性的一面。但是生物和非生物又存在着本质的区别，组成生物体的化学元素，在生物体和无机自然界中的含量相差很大；无机自然界中的各种化学元素不能表现出生命现象，只有在生物的机体中有机地结合在一起，才能表现出生命现象，因此生物界和非生物界又存在着差异性的一面。【例题解析】

［例1］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元素。其

离子K+Na+Mg2+Ca2+NO3-H2PO3-SO42-Zn2+

1 1 0.25 1

2 1 0.25 1

培养液浓度

(m·mol/L)

其中植物根细胞吸收最少的离子是

A．Ca2+ B．SO42-Ｃ．Zn2+ Ｄ．H2PO3-

解析：考查生物体内的大量元素和微量元素。根据组成生物体的化学元素在生物体内的含量不同，分成大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。由于植物体内含有大量的Ca、S、P等元素，这些元素只能靠根从培养液中吸取，而培养液能为花卉提供Ca、S、P的离子，分别为Ca２＋、SO42-、H2PO3-，因此花卉对这些离子的吸收量较大。而Zn属于微量元素，因此花卉对Zn２＋的吸收量最少。答案：C

错因：正确解答本题的关键是掌握常见的大量元素和微量元素种类，只有准确地找出表中的微量元素，才能找准该题的切入点。

［例2］黑龙江省某地种植的小麦，营养器官生长非常良好，但结实率非常低(原因为花粉发育不良)。据查是由于土壤中缺少某种元素所致。试分析土壤中缺少________元素；根据该元素在植物体内的含量划分，属于_________元素；以上事件主要反映了组成生物体的化学元素的什么生理作用？__________________________。

解析：考查组成生物体的化学元素的重要作用。由于小麦的营养生长良好，说明植物生长所需要的基本元素正常；结实率低，说明生殖生长受到影响，而题干明确告诉花粉发育不良，因此最可能缺少B元素。B元素属微量元素，能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，在缺少B 时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良，故结实率降低。经过以上分析可以看出，B元素能影响生物体的生命活动。