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化学元素是构成生物体的最小单位,在生物体元素组成中最基本元素是C,其原因是C是构成一切有机化合物的中心,并不是由于在生物体内含量较多。
(1)基本元素:C、H、O、N;(2)主要元素:C、H、O、N、P、S,此六种元素在生物体内含量达95%以上;(3)大量元素:指生物体内含量超过万分之一以上的元素,有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;(4)微量元素:指生物体内含量少,但作用重要的元素,这是判断是否是微量元素的标准,具体元素有Fe、Zn、Mo、Cu、Mn、B、Ni、Cl等。
能力提升:(1)基本元素与组成细胞的主要元素二者的区别。基本元素是指构成任何生物体都必须的元素,包括结构最简单的朊病毒也不例外,也包含C、H、O、N四种元素;主要元素则是指细胞中作用重要而相对含量又较高的元素,如C、H、O、N、P、S等,它们大约占细胞总量的97%,所以主要元素中包含了基本元素,但二者又不完全等同;细胞的化学元素中又以O含量最多。
(2)大量元素和微量元素的区别是以各种元素在生物体内的含量而定的。含量占生物体总量万分之一以上的就称为大量元素,以下的就称为微量元素。
典例1.下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的是( )。
A.Mg是叶绿素不可缺少的组成成分
B.油菜缺少B时只开花不结果
C.哺乳动物血液中Ca2+盐含量太低会抽搐
D.人体内Mn的含量过高会导致运动失调
点拨:本题考查微量元素的定义。题中提到微量元素只有“B”、“Mn”符合,而D项不能说明该微量元素是否为人体生命活动所必需。
答案:B
总结:对生物体内的元素种类及构成,不仅考虑其在生物体内的含量,而且还要考虑其在生物体内的作用。称之为微量元素的标准是在生物体内含量少,但作用重要的元素。大量元素和微量元素是按照该元素在生物体内的含量来确定的。主要元素、基本元素等是按照该元素对生物体的作用区分的。自然界组成元素与生物体组成元素的关系可以用右图表示。
考点二:细胞中的元素及其重要作用
(一)组成化合物
(二)影响生命活动
①Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。
②K+可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。
③B+可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长,植物缺少B会造成“花而不实”。
④K+在动物细胞中多分布在细胞质里,对神经的兴奋传导和肌肉收缩有重要作用。在植物中以无机盐溶液的离子状态存在,与光合作用过程中糖类的运输有关。Mg是叶绿素的组成成分,一切绿色植物光合作用不可缺少的。
⑤Zn2+有助于人体细胞的分裂,促进生长发育、大脑发育和性成熟。
典例2.下列对化学元素硼的描述,不正确的是( )。
A.硼属于微量元素B.柱头和花柱中积累大量硼时,有利于受精作用
C.缺硼时花粉发育不良,花药和花丝萎缩D.能够促进雄蕊的萌发
点拨:化学元素硼(B)是生物生长所必需的,但需要量却很少,是维持生物正常生命活动不可缺少的微量元素。硼对生命活动的影响:能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长,当柱头和花柱积累了大量硼时,有利于受精作用的顺利进行。在缺少硼时,花药和花丝萎缩,花粉发育不良。如油菜缺硼时,会出现“花而不实”现象。雄蕊的萌发和花粉的萌发是两个概念,不能混淆。
二、教学目的
1.组成生物体的化学元素主要有20多种,包括大量元素和微量元素(B:识记)。
2.组成生物体化学元素的重要作用(B:识记)。
3.生物界与非生物界的统一性和差异性(B:识记)。
三、重点和难点
1.教学重点
(1)组成生物体的化学元素,大量元素和微量元素。
(2)组成生物体的化学元素的重要作用。
2.教学难点,全国公务员共同天地
生物界与非生物界的统一性和差异性。
四、教学建议
本章内容的教学时间是4课时,其中讲课可安排3课时,实验安排1课时。教学内容的前后顺序可依教材进行,也可以重新组织。例如,先通过学生实验,使学生对生物组织中糖类、脂质、蛋白质等化合物有一个感性认识。然后,在此基础上,再学习组成生物体的各类化合物。最后,归纳总结组成生物体化学元素的特点。
本节教学安排1课时。教师在教学中可以多运用对比的方法,使学生通过对比,发现并且概括出组成生物体的化学元素的特点:①从无机的非生命环境中元素的组成与生物体元素组成的对比中,发现它们的统一性,了解生物体的元素组成特点;②从动物体与植物体组成元素的对比中,发现不同类型的生物体,元素的组成有区别;③从生物体内不同元素的含量对比中,发现生物体元素组成的特点,以及这些特点与构成生物体的化合物、生物体特性的联系。
在教学中,应注意学生的知识背景。如果按照教材顺序安排教学,可以联系初中生物课中有关的知识,联系本地学生的生活常识。如果本节内容安排在第二节之后学习,则应该充分联系各种化合物的元素组成、含量以及生理作用。
为了提高本节的教学效率,教师在课前应做好必要的准备。例如,无机的非生命环境中的元素与生物体的元素对比表,动物(人)体与植物体组成元素的对比表等。把这些对比表制成投影片或幻灯片等,以便及时呈现给学生,使学生有较充裕的时间进行观察、对比和思考,也便于教师归纳总结。
本节教学应该渗透以下几点:①从元素水平就可以看出生物的物质性(世界上没有生命体特有的元素),以及组成生物体物质的特殊性;②组成生物体的元素的作用,只有在生活的机体中,在生物体特定的结构基础上,在与其他物质的相互作用中才能体现出来;③生物体的大量元素和微量元素是依据含量划分的,不可轻视微量元素的作用。另外,生物体中不都是必需元素,环境中有些非必需元素也会进入到生物体中。
五、参考答案
复习题一、1.(D);2.(C);3.(D)。
二、2.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到,这个事实说明:生物界和非生物界具有统一性。
旁栏思考题仙人掌和鲸的化学元素组成大体相同。但是,这些化学元素在这两种生物体内的含量相差较大。
铁在人体内主要功能是合成血红蛋白,构成一些酶的辅基,合成肌红蛋白。因此,铁缺乏时易患缺铁性贫血,症状是面色苍白、头昏、乏力、心悸、气急等。
锌在人体内参与多种酶的组成,也是酶的活性所必需的,并且是蛋白质合成的必要元素。因此,锌缺乏时的主要症状是少年生长迟缓、性器官发育受影响。
六、参考资料
玉米与人体的化学元素组成(质量分数/%)
元素
玉米
人体
O
C
H
N
Si
K
Ca
P
Mg
S
Cl
Al
Fe
Mn
Na
Zn
Rb
44.43
43.57
6.24
1.46
1.17
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
0.14
0.11
0.08
0.04
_
_
_
14.62
55.99
7.46
9.33
0.005
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
0.47
—
0.012
—
0.47
0.01
0.005
细胞的元素组成在细胞内可以找到至少62种元素,常见的约有29种,其中重要的有24种。这些常见的元素绝大部分属于元素周期表上原子序数较低的元素。
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。
按元素的生物学功能,大致可以分为下列类型。
1.构成细胞的基本元素:如C、H、O、N、P是构成核酸的主要元素;C、H、O、N、S是构成蛋白质的主要元素等。,全国公务员共同天地
2.调节机体生命活动的元素:如离子态的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、H+及OH-、HCO3-、SO42-、HPO42-等其他离子。
锌的相对分子质量为六十五。
锌的简介如下:
锌是一种化学元素,原子序数是30,在化学元素周期表中位于第4周期、第IIB族 。是一种浅灰色的过渡金属。锌是第四常见的金属,仅次于铁、铝及铜,不过地壳含量最丰富的元素前几名分别是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁。外观呈现银白色,在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位,为一相当重要的金属。另外,锌是人体必需的微量元素之一,在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用。
(来源:文章屋网 )