第二章細胞的構成 第一節細胞的化學組成 一 構成細胞的化學元素1 構成構成細胞的化學元素主要有 多種 存在狀態 少數以 狀態存在 絕大多數是以 的形式存在的 2 分類 1 平均含量在萬分之一以上的化學元素稱為 如 等 2 含量不足萬分之一的化學元素稱為 如 等 組成細胞的化學元素都可以在無機自然界中找到 沒有一種化學元素是生物界所特有的 這個事實說明 生物界和非生物界具有 1 植物有一種病叫 花而不實 就是只開花不結果 知道是什么原因嗎 2 微量元素在細胞內含量甚微 是否可有可無 二 構成細胞的化合物1 作用有機結合在一起的化合物構成了細胞生命活動的 2 分類 1 無機物 包括水和 3 組成細胞的元素在無機界中都能找到 是否就意味著組成細胞的化合物在無機界也都能找到 思考探討提示 1 硼 b 促進花粉管的萌發 促進雙受精 因為缺少b 所以 花而不實 2 微量元素含量雖少 但對于生命活動具有十分重要的作用 不可缺乏 3 不是 細胞中的無機物均可在無機界找到 而有機化合物則無法找到 一 組成細胞的元素1 種類 細胞中常見的化學元素有20多種 1 大量元素 含量占生物總質量萬分之一以上的元素 2 微量元素 含量占生物總質量萬分之一以下的元素 3 半微量元素 含量很少 但卻超過萬分之一的元素 2 各種元素歸屬范圍 3 生物界與非生物界的統一性和差異性 1 生物界與非生物界在元素種類上具有統一性 構成生物體的化學元素在無機自然界都能找到 沒有一種是生物界所特有的 2 生物界與非生物界在元素含量上具有差異性 如下圖1是細胞中3種化合物含量的扇形圖 圖2是有活性的細胞中元素含量的柱形圖 下列說法不正確的是 a 若圖1表示正常細胞 則a b化合物共有的元素中含量最多的是ab 若圖1表示細胞完全脫水后化合物含量的扇形圖 則a化合物中含量最多的元素為圖2中的bc 圖2中數量最多的元素是c 這與細胞中含量最多的化合物有關d 若圖1表示正常細胞 則b化合物具有多樣性 其必含的元素為c h o n 解析 a項 根據扇形圖的比例可判斷正常細胞中a b分別為h2o和蛋白質 它們的共有元素為h o 而o在活細胞中含量最多 b項 細胞脫水后則a為蛋白質 蛋白質是以c為骨架建立的大分子物質 其中c含量最多 即為b c項 細胞中氫元素數量最多 但由于其原子量最小 所以其含量僅占第三 可以計算 這與細胞中含量最多的化合物無關 d項 b物質含量第二 且具有多樣性 則b物質是蛋白質 其必含的元素為c h o n 可能還含有s p等其他元素 答案 c 1 在細胞內含量不足萬分之一 但對于維持生物體的正常生命活動必不可少的元素有 a fe mn zn mgb zn cu mg cac zn cu b mnd mg mn cu mo 答案 c2 2009年山師大附中高一學分認定考試 下列哪一實例能夠證明微量元素是生命活動所必需的 a mg是葉綠素的組成成分b 油菜缺少b時只開花不結果c 哺乳動物血液中鈣鹽含量太低 會抽搐d 缺p會影響atp的合成 答案 b 二 構成細胞的化合物 2 有機物的特點 1 組成 碳架和官能團 2 碳架形式 分支 線形 環狀等 3 生物大分子 1 生物大分子是以相對分子質量來衡量的 一般認為包括多糖 蛋白質 核酸三類 2 組成生物體的大分子物質單獨存在時無生命現象 只有當它們有機地組合在一起 發生相互作用時才表現出生命現象 1 組成細胞的主要元素 占細胞鮮重的百分比由多到少的元素是o c h n 占細胞干重的百分比由多到少的元素是c o n h 2 構成細胞的化合物中 由多到少的化合物是水 蛋白質 脂質 糖類 2009年山東濟寧期末 如右圖所示 表示細胞 中各種化合物占細胞鮮重的含量 以下按 順序排列正確的是 a 水 蛋白質 脂質 糖類b 蛋白質 糖類 脂質 水c 水 蛋白質 糖類 脂質d 蛋白質 水 脂質 糖類 解析 細胞鮮重中含量最多的化合物是水 其次是蛋白質 再次是脂質 糖類和核酸所占比例更小 圖中坐標直方圖中 最多 其次是 較少 所以 是蛋白質 是水 是脂質 是糖類 答案 d 3 下列關于細胞中化合物的敘述中 錯誤的是 a 組成生物體的化合物是生命活動的物質基礎b 水在細胞鮮重中是含量最多的化合物c 構成細胞的任何一種化合物都能在無機自然界找到d 構成細胞的任何一種化合物都不能單獨完成某一項生命活動 答案 c 組成細胞化學元素的作用大量元素和微量元素都是生物體生命活動必需的 不同的生物 組成它們的化學元素種類大體相同 但各種元素的含量相差很大 它們在生物體的生命活動中起著重要作用 表現在以下幾點 1 組成各種各樣的化合物 如糖類的基本組成元素為c h o 蛋白質的基本組成元素為c h o n等 它們在生物體的生命活動中都起著重要作用 2 能夠影響生物體的生命活動 如b能促進花粉的萌發和花粉管的伸長 缺b時 花藥和花絲萎縮 花粉發育不良 導致 花而不實 3 有的能參與生命物質的組成 有的以離子狀態存在 調節機體的生理功能 有的還有其他多種功能 如mg是葉綠素的構成成分 mg2 是調節體液平衡的因素之一 還是許多酶的激活因子 探究性實驗與驗證性實驗 1 探究性實驗 指實驗者在不知曉實驗結果的前提下 通過自己實驗 探索 分析 研究得出結論 從而形成科學概念的一種認知活動 2 驗證性實驗 指實驗者針對已知的實驗結果而進行的以驗證實驗結果 鞏固和加強有關知識內容 培養實驗操作能力為目的的重復性實驗 探究性實驗與驗證性實驗的比較 在植物生活中需要許多必需元素 這些元素若缺乏則植物生長不良 表現出缺素癥狀 當添加這種元素之后 植物的生長又恢復正常 缺素癥狀消失 某研究性學習小組為驗證鉀元素是否是植物生活的必需元素 設計了如下研究過程 1 查閱資料 確認鉀是植物生長的必需元素 2 確定實驗思路 利用缺素培養液與完全培養液的培養對照得出結論 3 取材 選取生長健壯 大小 長勢相似的兩株植物 配制培養液所需原料 4 設計實驗步驟 a 配制 完全培養液 和缺鉀的 完全培養液 b 將兩株植物分別栽植于裝有等量上述兩種培養液的兩容器內 并不斷向培養液中補充氧氣 c 觀察兩株植物的生長狀況 d 培養一段時間后 在缺鉀的培養液中添加鉀元素后 繼續培養觀察 5 預測實驗結果 在完全培養液中的植物生長良好 在缺鉀的培養液中的植物出現缺素癥狀 添加鉀后缺素癥狀消失 6 實驗并得出結論 要用缺素培養液與完全培養液對照培養才能得出結論的原因是 要選取生長健壯 大小 長勢基本相同的兩株植物進行實驗的原因是 步驟d的目的是 實驗結論 答案 避免其他因素的干擾 遵循單一變量原則 避免由于植物本身生長的差異對實驗結果造成干擾 二次對照 鉀元素是植物生長的必需元素 1 下列化學元素中 屬于組成細胞的大量元素的一組是 a c h o fe cub n p k ca mgc zn mn se i nid c h o n si ca 解析 大量元素是指含量占生物體總重量萬分之一以上的元素 它包括c h o n p s k ca mg等 微量元素是指生物生活所必需的 但需要量很少的一些元素 低于萬分之一 它包括mn zn cu b mo等 備選答案 a中的cu c中的全部元素 d中的si元素不是大量元素 答案 b 2 關于生物體內微量元素的敘述中 不正確的是 a 通常指生物生活必需的 但需要量卻很少的一些元素b 生物體中可以有 也可以沒有的一些元素c 微量元素是維持正常生命活動不可缺少的d cu zn mo等元素是生物體內的微量元素 答案 c 3 2010年福建質檢 有關生物體細胞組成元素的敘述 錯誤的是 a 在不同生物的體細胞內 組成它們的化學元素種類大體相同b 組成細胞的最基本元素是cc 在同一生物的不同體細胞內 各種化學元素的含量相同d 組成生物體細胞的化學元素 在無機自然界中都能找到 解析 從元素組成的角度考慮 組成不同生物的元素種類大體相同 但每種元素的含量不同 答案 c 4 2009年徐州二模 在下列組成活細胞的基本元素中 含量由多到少的正確順序是 a c h o nb c o h nc o c n hd o c h n 解析 在組成細胞的各種化學元素中 氧元素含量最多 約占65 其次是c占18 h占10 n占3 答案 d 5 2009年聊城模擬 組成生物的化學元素在生物體中起重要作用 下列關于幾種元素與光合作用關系的敘述中 正確的是 a c是組成糖類的基本元素 在光合作用中c元素從co2先后經c3 c5形成 ch2o b n是葉綠素的組成元素之一 沒有n植物就不能進行光合作用c o是構成有機物的基本元素之一 光合作用制造的有機物中的氧來自于水d p是構成atp的必需元素 光合作用中光反應和暗反應過程中均有atp的合成 答案 b 6 2008年南昌一模 細胞中含量最多的元素和組成生物體的最基本元素分別是 a c ob h cc o cd o n 解析 本題考查元素的含量和作用的知識以及分析 推理能力 在各種細胞中水的含量都是最多的 而水中含量最多的是氧元素 生物體的各種生物大分子都是在碳原子通過化學鍵連結成的鏈或環的基礎上形成的 可以說地球上的生命是在碳元素的基礎上建立起來的 因此碳元素是最基本的元素 答案 c 7 分析下列圖表回答問題 1 構成細胞的主要元素有 2 組成生物體的最基本元素占細胞鮮重的 3 構成