第二章第二章 细胞的化学组成细胞的化学组成第一节第一节 细胞中的原子和分子细胞中的原子和分子苏教版必修苏教版必修1一、组成细胞的原子和分子一、组成细胞的原子和分子人体中化学元素的含量人体中化学元素的含量组成生物体的主要元素：组成生物体的主要元素：C、H、O、N、P、Ca占全部元素的占全部元素的98%98%岩石圈岩石圈的成分的成分/%氧氧硅硅铝铝铁铁钙钙钠钠钾钾镁镁钛钛氢氢碳碳所有其所有其他成分他成分0.147287.94.53.5252.52.20.460.220.19人体的人体的成分成分/%氢氢氧氧碳碳氮氮钙钙磷磷氯氯锌锌硫硫钠钠镁镁所有其所有其他成分他成分0.16325.59.51.40.310.220.300.060.050.030.01岩石圈和人体内元素的种类和含量岩石圈和人体内元素的种类和含量 不同生物体内所含的元素种类基本不同生物体内所含的元素种类基本相同，但是每种元素的含量却有多有少相同，但是每种元素的含量却有多有少生物体内的任何一种元素都能在无生物体内的任何一种元素都能在无机自然界中找到机自然界中找到物质组成的物质组成的统一性统一性但每种元素在生物体内和无机自然但每种元素在生物体内和无机自然界中的含量不同界中的含量不同物质组成的物质组成的差异性差异性。
从以上表格得出结论：从以上表格得出结论：二、原子二、原子原子是物质的基本单元原子是物质的基本单元原子原子 质子数中子数原子的质量数质子数中子数原子的质量数原子示意图原子示意图原子核原子核中子中子质子（质子（+）电子（电子（-）（电中性电中性）碳原子结构图碳原子结构图电子电子质子质子中子中子一般来说，原子最外层能参加构成化学键的电子被称一般来说，原子最外层能参加构成化学键的电子被称为为价电子价电子原子的化学性质与价电子的数目有着密切的关系原子的化学性质与价电子的数目有着密切的关系原子之间是通过化学键相互作用的原子之间是通过化学键相互作用的 一个原子将电子给予另一个原子，二者之间靠正负一个原子将电子给予另一个原子，二者之间靠正负离子之间的静电作用而形成的化学键叫离子键离子之间的静电作用而形成的化学键叫离子键钠离子钠离子氯原子氯原子氯化钠氯化钠原子之间是通过化学键相互作用的原子之间是通过化学键相互作用的 原子之间通过共用电子对形成的相原子之间通过共用电子对形成的相互作用叫做互作用叫做共价键共价键氧原子氧原子氢原子氢原子氢原子氢原子水分子水分子有得到电子的倾向，有得到电子的倾向，呈部分负电性呈部分负电性。
有失去电子的倾向，有失去电子的倾向，呈部分正电性呈部分正电性分子是保持物质化学性质的一种微粒，除稀分子是保持物质化学性质的一种微粒，除稀有气体等以单原子状态存在以外，分子一般是有气体等以单原子状态存在以外，分子一般是由两个或两个以上的原子构成由两个或两个以上的原子构成化合物的化学组成通常以化学式表示化合物的化学组成通常以化学式表示分子分子水的化学式是水的化学式是H2O，表示每，表示每个水分子由两个氢原子核一个水分子由两个氢原子核一个氧原子构成个氧原子构成氢键氢键氢原子呈部分正电性氢原子呈部分正电性氧原子呈部分负电性氧原子呈部分负电性 带有部分正电性的氢原子与带有部分负电性的氧原子或氮带有部分正电性的氢原子与带有部分负电性的氧原子或氮原子通过彼此间的相互吸引而形成氢键原子通过彼此间的相互吸引而形成氢键氢键属于一种弱键，在决定生物大分子的三维结构上起着重要作用氢键属于一种弱键，在决定生物大分子的三维结构上起着重要作用二、组成细胞的化合物二、组成细胞的化合物水水 8590无机盐无机盐 11.5蛋白质蛋白质 710脂质脂质 12糖类糖类 核酸核酸11.5水水生命之源生命之源细胞内含量最多的化合物细胞内含量最多的化合物水水地球表面约地球表面约3/4的部分是的部分是水水；一个人在极限状况下，可坚持一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食。
以上不进食一个人不喝水，一个人不喝水，3d后就会丧失意识，生命濒临终点后就会丧失意识，生命濒临终点3.人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%10227679831.细胞中各种化合物所占比例化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸所占比例%85-901-1.57-101-21-1.52.几种不同生物体水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水含量%9780-8578659060-801、细胞中含量最多的化合物是水、细胞中含量最多的化合物是水2、不同生物的含水量不同、不同生物的含水量不同3、同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同、同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同分析讨论一分析讨论一细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？同种生物，不同的生长发育时期含水量不同同种生物，不同的生长发育时期含水量不同、幼儿和成人体内的含水量、幼儿和成人体内的含水量自然界中的水以三种形式存在那么，在自然界中的水以三种形式存在那么，在细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？固态固态液态液态气态气态结合水：结合水：水的存在形式水的存在形式自由水：自由水：可以自由流动，以游离形式存在，可以自由流动，以游离形式存在，占细胞内全部水的占细胞内全部水的9595以上。
以上与细胞内其它物质相结合，与细胞内其它物质相结合，约占细胞内全部水的约占细胞内全部水的4.54.5血液与心肌的比较血液与心肌的比较形态形态含水量含水量%血液血液液态液态8383心肌心肌坚韧的固态坚韧的固态7979（2 2）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？什么形式的水？（1 1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么两者）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么两者含水量这么接近？含水量这么接近？血液主要以自由水的形式存在；心肌主要以结合水的形式存在血液主要以自由水的形式存在；心肌主要以结合水的形式存在自由水自由水 结合水结合水分析讨论二分析讨论二（3）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？（4）同体积的水和同体积的果汁放入冰箱中谁最先结冰？（5）根据问题（4），自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？结合水含量越高，抗逆性相对较强结合水含量越高，抗逆性相对较强一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高细胞中水的功能细胞中水的功能（1 1）运输）运输（2 2）良好的溶剂）良好的溶剂（3 3）大多数生化反应需要水的参与大多数生化反应需要水的参与细胞结构的重要组成成分细胞结构的重要组成成分结合水结合水自由水自由水无机盐的存在形式及含量无机盐的存在形式及含量 细胞中的无机盐大多以离子的形式细胞中的无机盐大多以离子的形式存在。
如以存在如以阳离子阳离子形式存在的有：形式存在的有：K+、Ca2+、F2+、Mg2+等，以等，以阴离子阴离子形式存形式存在的有：在的有：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等和其他形式成分相比，无机盐的含量最和其他形式成分相比，无机盐的含量最少，约占细胞总质量的少，约占细胞总质量的1.5%无机盐的功能无机盐的功能1.1.是细胞和生物体的结构成分是细胞和生物体的结构成分 有些无机盐是细胞内某些复杂化有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分合物的重要组成部分 碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分齿中的重要成分细胞中部分无机盐的生理功能细胞中部分无机盐的生理功能2.2.参与并维持生物体的代谢活动参与并维持生物体的代谢活动 实例：实例：哺乳动物血液中必须含有一定量的哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+如果某如果某个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐个动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐Ca2+对于血液的凝固也是非常重要的，没有对于血液的凝固也是非常重要的，没有Ca2+，血液就不能凝固血液就不能凝固实例：实例：生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例，这生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例，这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是非常重要的，是生对维持细胞的渗透压和酸碱平衡是非常重要的，是生物体进行正常生命活动的必要条件。
如物体进行正常生命活动的必要条件如HCO3对于维对于维持血液正常，持血液正常，pH值具有重要的作用含值具有重要的作用含Zn的酶最多，的酶最多，有七十多种酶的活性与有七十多种酶的活性与Zn有关Co是维生素是维生素B12的必的必要成分，参与核酸的合成过程要成分，参与核酸的合成过程3.3.维持生物体内的平衡维持生物体内的平衡 渗透压的平衡渗透压的平衡 酸度平衡酸度平衡 离子平衡离子平衡讨论讨论 老年人容易发生骨折，这是因为内质发生了什么老年人容易发生骨折，这是因为内质发生了什么变化？这主要是由于缺少哪种无机盐引起的？变化？这主要是由于缺少哪种无机盐引起的？骨中的成分主要分为有机物和无机物两大类，有机物主要骨中的成分主要分为有机物和无机物两大类，有机物主要是蛋白质，无机物主要钙盐在成年人骨中的两大组成成分的是蛋白质，无机物主要钙盐在成年人骨中的两大组成成分的比例大致是：有机物占比例大致是：有机物占1/3，无机物占，无机物占2/3，有机物有韧性，无，有机物有韧性，无机物有硬度，两者有机地结合起来，使成年人的骨既有强度，机物有硬度，两者有机地结合起来，使成年人的骨既有强度，又有弹性，这样的骨硬度大，支持能力强又不易发生骨折。
幼又有弹性，这样的骨硬度大，支持能力强又不易发生骨折幼年的骨中，有机物大于年的骨中，有机物大于1/3，相对较多，无机物小于，相对较多，无机物小于2/3，相对，相对较少，这样的骨，弹性好，不易发生骨折，但支持强度差一些，较少，这样的骨，弹性好，不易发生骨折，但支持强度差一些，且易变形，所以对青少年来说，养成正确的坐、立、行的姿势且易变形，所以对青少年来说，养成正确的坐、立、行的姿势是非常重要的，否则会导致骨骼变形老年人的骨中有机物少是非常重要的，否则会导致骨骼变形老年人的骨中有机物少于于1/3，无机物大于，无机物大于2/3，这样的骨硬度大，不易变形，但脆性，这样的骨硬度大，不易变形，但脆性也大，容易骨折特别是随着年龄的增长，机体代谢发生变化也大，容易骨折特别是随着年龄的增长，机体代谢发生变化而使骨中的重要成分碳酸钙减少，发生骨质疏松，就更易发生而使骨中的重要成分碳酸钙减少，发生骨质疏松，就更易发生骨折所以老年人适当补钙是非常重要的所以老年人适当补钙是非常重要的。