一、组成细胞的原子和分子

二、细胞中的无机化合物

第一 节 细胞中的原子和分子

第二章 细胞的化学组成

复习思考：

•除病毒等少数生物外，组成生物体的结构和功能的基本单位是什么？

细胞•那么，细胞又是由什么构成的呢？

一、组成细胞的原子和分子

1 、自然界中元素：90 多种2 、生物体中元素：

（ 1 ）特点：

② 含量最多的 6 种元素：C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 Ca （ 98%）③ 不同生物体内所含的元素种类基本相同，

但每种元素的含量却有多有少；

（一）元素

① 组成生物体的元素都来自自然界；

（ 2 ）分类：非必需元素：

必需元素：

不是生物生命活动所必需的化学元素

生物生命活动所必需的化学元素

3 、生物界与非生物界的关系：

例：缺硒（ Se ）→克山病

生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性。

（二）原子

1 、组成原子核电子（ -1 ）

质子（ +1 ）中子

2 、数量关系：

质子数 + 中子数 = 质子数 =

质量数电子数

原子核

①

②

③

质子

中子

电子

一般来说，原子最外层能参加构成化学键的电子。

３、价电子：

知识海洋原子之间是怎样相互作用的？

氧原子

氢原子

氢原子

水分子

钠原子 氯原子 氯化钠

共价键

离子键

原子之间主要通过化学键相互作用

•共价键的个数 = 共用电子对的对数

例（一般）： C-4 、 H-1 、 O-2 、 N-3

•表示方式：“ ─ ”

离子键：共价键：

正负离子通过静电作用形成的化学键原子间通过共用电子对形成的化学键

（三）分子

分子是保持物质化学性质的一种微粒，除稀有气体等以单个原子状态存在以外，分子一般是由两个或两个以上的原子构成。

1 、概念：

2 、表示：化学式（例： H2O ， NaCl ）

３、氢键：

氧原子呈部分负电性

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。

３、氢键：

氢键•存在：

•作用：

不同分子之间或同一分子（大分子）之内

氢原子呈部分正电性

二、细胞中的无机化合物

活细胞中最多（ 60%-90% ）（一）水

1 、含量：2 、存在形式及作用：

（ 1 ）自由水① 良好的溶剂；② 参与细胞内生化反应；③ 物质运输；④ 维持细胞的形态；

（ 2 ）结合水：注：条件恶劣时细胞中结合水的含量相对增多。

注：代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较多。是组成细胞结构的重要成分

⑤ 体温调节。

1.5%1 、含量：2 、存在形式：

（二）无机盐

离子（主要） 3 、作用：

许多无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞的各种生命活动。

•动物： Ca2+ 过低出现肌肉抽搐，过高 出现肌肉乏力•番茄：缺少 Ca2+ 果实顶端呈暗绿色或灰白色，缺少 K+ 老叶尖端和边缘失绿直至干枯坏死。

4 、缺乏症：

元素 玉米 人O 44.43 14.16C 43.57 55.99H 6.24 7.46N 1.46 9.33K 0.92 1.09Ca 0.23 4.67P 0.20 3.11Mg 0.18 0.16S 0.17 0.78

玉米和人体内化学元素种类及各种元素的含量对比表：

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分析：①玉米和人体内有没有特有的元素？ ②玉米和人体内哪些元素的含量比较多？ ③玉米和人体内元素的种类和含量有什么关系？

克山病是一种流行于荒僻的山岳、高原及草原地带的以心肌病为主的疾病。本病于１９３５年首先发现于黑龙江省克山县，故名克山病。

通过全国范围内病区和非病区内外环境中硒水平的比较，证实了克山病区硒水平低于非病区，且属罕见的低硒水平。

克山病

表 2-1 一项“硒与克山病发病相关性”研究的记录组别 年度 观察人数 发病人数

实验组（补硒）1974 4510 10

1975 6767 7

对照组（不补硒）1974 3985 54

1975 5445 52

思考：1 、该研究为 _______ 实验，对照组起 ______ 作用？

2 、对照组的发病率 ______ 实验组发病率；

3 、从该实验可以看出，硒是人体生命活动所 ______

（填“必需”或“非必需”）的。

对照 对照

必需高于

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岩石圈的成分/%

O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti H C 其他

47 28 7.9 4.5 3.5 2.5 2.5 2.2 0.46 0.22 0.19 〈 0.1

人体的成分 /%

H O C N Ca P Cl Zn S Na Mg 其他

63 25.5 9.5 1.4 0.31 0.22 0.03 0.06 0.05 0.03 0.01 〈 0.1

资料：人体和岩石圈所含元素的比较

•组成人体的化学元素有没有无机自然界中所不存在的？这个事实说明了什么？

•组成人体的化学元素在人体内和无机自然界中的含量是否相同？这个事实说明了什么？

分析：

没有；说明生物界与非生物界具有统一性

不同；说明生物界与非生物界具有差异性返回

把下列基团或分子中所有原子之间的化学键都表示出来：

① ① —NH2 （氨基）

NH2—CH—OH　　　 |　　　 COOH 　

CH3

|NH2—CH—COOH　　　　

③③

② ② — COOHCOOH （羧基）（羧基）

④④

练一练

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水的存在形式

自由水：

结合水：

以游离形式存在的水，在细胞内可以自由流动。

在细胞中通过氢键等与蛋白质、糖类和核酸等物质结合在一起的水。

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