元素和化合物 无机物

实验设计
• 3．(全国理综)（15分）为验证“镁是植物生活的必需元素”， 三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别 指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么？再写出你的 设计思路。 • （1）实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求 的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有 用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养， 并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。
4、物质循环
概念： 通过物质循环可以说明本节的一 个什么基本观点？
• 大量元素N是组成 、 、 、 、 的 必须元素， 对植物来说，具有促进细胞分裂和生长 作用，使枝叶长得繁茂。植物体缺N，各种代谢受 影响，表现出的病症： 。
蛋白质（包括酶和某些激素） 磷脂 ATP NADP+ 核酸 叶绿素 植株矮小、叶片发黄、严重时叶脉 呈淡棕色
1.绿色植物碳的来源形式是什么？ 2.脂肪细胞中，占细胞重量50％以上的物质是脂肪；正在发 育着的大豆种子胚乳细胞中含量超过50%的化合物是蛋白 质。 3.在生活着的细胞中水的存在形式都有两种，分别是结合水 和自由水。 4.在一定条件下，细胞中的结合水和自由水可以相互转化。 5. 一般情况下，随着温度升高，细胞内结合水/自由水的比值 会下降。 6.小麦种子在成熟过程中，其结合水/自由水的比值会升高。
• （１）分析上图，水稻叶片的氮、磷含量与光合作用速率之 间有何关系？ 在一定范围内，氮、磷含量越多，光合作用的速度越快。 • （２）请根据光合作用的过程和原理分析氮、磷两种元素是 如何影响光合作用速度的？
• 答案：（１）在一定范围内，氮、磷含量越多， 光合作用的速度越快。 • （２）①缺磷会影响ATP的合成（影响光合作 用的能量传递），从而影响光合作用速度。② 缺氮影响酶的合成，酶的缺乏会影响光合作用 的速度。同时适量的氮可使植物枝繁叶茂，光 合作用进行得旺盛。
6.C、H、N三种元素在人体化学成分中，质量分数共占 73%左右，远远高于在岩石圈中的比例。 7.植物缺少B时，其受害情况是花药和花丝萎缩，花粉发 育不良。 8.给植物补充所缺的化学元素只能通过根部吸收。 9.组成生物体的化合物在非生物界都可以找到，没有一 种是生物体特有的，这体现了生物界和非生物界的统 一性。
构成生物体的化合物
• 细胞内含量最多的化合物是 水 蛋白质 • 含量最多的有机化合物是
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质
糖类和核酸
.
.
质量分数 /% 85~90 1~1.5 7~10 1~2
1~1.5
1.细胞中水的存在形式与作用
存在形式 细胞中的水 存在 部位 细胞外的水 关系：
结合水：与细胞内其他物质相结合 自由水：存在于细胞质基质和多种细胞 器中（如线粒体、叶绿体、液泡）中 可以相互转化
7.结合水是细胞的成分之一，强制散失则生命活动受 损；自由水是溶剂，自由水减少影响的是新陈代谢 的强度。 8.呼吸作用强，说明生命活动强，因此呼吸作用强的 种子容易贮藏。 9.植物越冬时，体内结合水的比例会上升。 10.不同种类的生物体中水的含量不同，同种生物不同 器官的含水量不同，水含量较高的器官往往代谢活 动较强。
（4）下面由你进行实验设计，请写出你的 设计思路。 答：
• 取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容 器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全 营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两 组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气。观 察比较两组植物的生长发育情况。
思维建模
判断元素与化合物分子的四个“明确”
16.干种子细胞不含水。 17.结合水是组成细胞不可缺少的成分。 18.低温时给花卉浇水可以提高花卉细胞的新陈代谢水 平，从而提高对低温的抗性。 19.冬小麦在冬季低温条件下，细胞中的可溶性糖会明 显增多。 20.医生给脱水病人补水，可注射0.9%的 无机盐溶液。
生 物 体 内 的 化 学 元 素
依含量分 种类 依作用分 大量元素： 20
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量元素： Fe、 Mn、Zn、Cu、B、Mo等
C C、H、O、N C、H、O、N、P、S
最基本元素： 基本元素：
主要元素：
作用
组成多Hale Waihona Puke 多样的化合物 影响生物体的生命活动
生物界与非生物界： 统一性、差异性
高中生物新课程一轮复习课件系列
第2讲 细胞中的元素和化合物
细胞中的无机物
考点一
细胞中的元素和化合物
考点二
考点三
细胞中的水和无机盐
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
细胞膜
化学元素
化合物
原生质
细胞质 细胞核
细胞
生物体
考纲要求
1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。 2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。
• 大量元素P是组成 、 、 、 、 等的重要元素，与植物的 作用和动、 植物的 作用等生命活动有关，P元素能促 进植物幼苗的发育和花的开放 ，使果实和种子的 成熟提早，植物缺P，表现出 。 ATP NADPH 磷酸肌酸 磷脂 核酸
光合 呼吸 植株特别矮小、叶呈暗绿色并 出现紫色
• 大量元素K能促进植物体内糖类的形成与运输，使 茎秆健壮。当植物缺K时，表现出 。 • 人体内的K+不仅在维持 的渗透压上起决定性 作用，而且具有 、 等重要作用，当 血钾含量过低时，表现出 ；并导致 等等。经常进食 ，既可满足机体对K+的 需要，又可防止 病的发生。 茎秆软弱、易倒伏、叶缘和叶尖呈褐色并逐渐焦枯
几个问题：
占细胞鲜重最多的元素是：O
占原生质干重最多的元素是：N
生物体中最多的元素是：O
思考回答：
• 干旱地区植物细胞中 含量最多的化合物是 什么？
• 脂肪细胞中含量最多 的化合物是什么？
知识联想
1、矿质元素：概念、种类、作用 2、必需元素： 溶液培养法
确定必需矿质元素的方法 同位素标记法 3、示踪元素： 光合作用中O2的产生 光合作用中C的转移 噬菌体侵染细菌实验 确定标记元素的依据
不能。 因为两组容器内的砂性土壤中都可 能含有镁离子。
• （3）实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在 盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符 合实验要求），对照组浇以含有植物必需的各种元素 的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液， 两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物 的生长发育情况。 答： 不能。 因为两组容器内的砂性土壤中都 可能含有镁离子。
存在形式——大多以离子状态存在 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl— SO42— PO43— HCO32— 等 在生命活动中的作用 1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分 Mg2+—叶绿素 Fe2+—血红蛋白 CaCO3—骨 牙齿 PO43— —ATP 核酸 ２ 维持生物体的生命活动有重要作用 酸碱平衡 渗透平衡等 钙盐 Na+ K+ 3. 维持生物体的酸碱平衡
如： H2CO3/NaHCO3等缓冲液
NaHCO3 + H+ H2CO3 + Na+
用增强，从而将CO2排出体外）
H2O + CO2 （刺激呼吸中枢，使呼吸作
H2CO3 + Na2CO3
2 NaHCO3
（通过肾脏以尿液形式排出体外，使血液PH维持相对稳定状态）
辨析:
• 1.组成生物体最基本的元素是C。
抽搐 肌无力 骨骼 牙齿 佝偻 骨质软化 骨质疏松
Fe是 和细胞色素的重要成份，人体缺铁易 患 。 Mg2+是植物体叶片中叶绿体的 （色素）的必需成分， 植物缺镁时，叶片变黄； 碘是合成 激素不可缺少的原料，缺碘时，人易 患 病，又叫 。 血红蛋白 贫血
叶绿素 老叶 甲状腺 大脖子 地方性甲状腺肿
与细胞内其 结合水 他物质相结合 的水 以游离形式 存在,可以自 自由水 由流动的水
细胞结构的重要 组成成分 ①细胞内的良好溶剂 ②参与生化反应 ③细胞生活的液体环境 ④运送养料和代谢废物
约 95 ℅
含水量与代谢强度、生物抗性的关系?
例 1 ：心肌含水 79 ％而呈坚韧的形态，血液含水 约82％却川流不息，原因是心肌内?
例 2 ： 蓝 矾 （ CuSO4 • ％ 5H20 ） ， 明 矾 （ KAl(SO4)2•12H2O ），绿矾（ FeSO4 •7H2O ）等 物质中的水是结合水。
归纳提升
衍射法归纳细胞中的水
2.细胞中无机盐的存在形式及功能
复杂 离 子 化合物
生命活动 主动
口诀——
一组成两维持
3、组成生物体的化合物—无机盐
11.与甲状腺激素合成直接有关的无机盐是I+； 与神经细胞膜内 外电位变化有关的无机盐是Na+ 、K+；与叶绿素合成直接有 关的是Mg2+；与血红蛋白合成直接有关的是Fe； 与蛋白质 合成有关的士S；……。 12.细胞中的无机盐都是以离子形式存在的。 13.对维持细胞内液中的渗透压起主要作用的无机盐是K+ 14.对维持细胞内环境的渗透压起主要作用的无机盐主要是钠盐。 15.细胞中钙离子浓度增高时，神经系统兴奋性也增高，从而引 起肌肉抽搐。
不能。因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必 需的矿质元素而使两组植物生长均不正常。
• （2）实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在 盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均匀，容器符 合实验要求），对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏 水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养， 观察比较两组植物的生长发育情况。
多细胞植物：细胞间隙、各种分泌物 多细胞动物：内环境、外分泌液、排泄物
结合水：细胞或生物体结构的组成成分 功能 自由水：良好溶剂、运输物质、参与新陈代谢、新陈代谢 的反应介质、维持细胞及生物体的固有形态、 调节生物的体温