高三生物024.doc

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期数： 0510 SWG3 024
学科：生物 年级：高三 编稿老师：郭彩凤
审稿老师：高毅

预 习 篇
[同步教学信息]

生命的物质基础（1）
【教材阅读提示】
1．组成生物体的化学元素主要有二十多种，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．生物界和非生物界的统一性和差异性（B识记）
4．组成生物体的水、无机盐、糖类的化学元素组成、在细胞内的存在形式和重要的功能（C理解）
【高考命题趋势】
本单元考查的题型有选择题和简答题两类，题目具有一定的综合性，多以所学知识在有关情境中的分析识别和陈述性知识为主。能力要求主要包括依赖于基础知识的识图分析。
【基础知识构建】
1．组成生物体的基本元素——碳元素
由于碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连结成链或环，从而形成各种生物大分子。可以说，地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。
2．组成生物体的化学元素，在体内的含量不同，可分为：
大量元素：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等
组成生物体的化学元素　　（占生物体总重量的万分之一以上的元素）
微量元素: 如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl等（Fe也称半微量元素）
＊ 与植物体的矿质元素比较：
　　大量元素：N、S、P、K、Ca、Mg
矿质元素　　
微量元素: 如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、Ni
3．组成生物体的化学元素的重要作用
（1）组成细胞及各种化合物：
如占细胞总重量的97％是由C、H、O、N、P、S六种元素组成。
（2）有些化学元素能影响生物体的生命活动：
如微量元素B能够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，当柱头和花柱中积累了大量B时，有利于受精作用的顺利进行。在缺少B时，花药和花丝萎缩，花粉发育不良，导致“花而不实”。
4．生物界和非生物界的统一性和差异性
生物界
非生物界
统一性
差异性
组成元素的种类基本相同
组成元素的含量相差很大
原因
原因

（1）统一性：组成生物体的二十多种化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种是自然界所特有的。这个事实说明，生物界和非生物界具有统一性的一面。
　（2）差异性：组成生物体的化学元素，在生物体内和在无机自然界中的含量相差很大，这种差异也说明了生命的特殊性。
注意区别：
必需元素、大量元素、微量元素、矿质元素、基本元素、主要元素、生命元素等概念。
5．组成生物体的化合物

无机化合物
有机化合物
构成细胞的化合物
（1—1．5%）
水（85%—90%）
无机盐（1%—1.5%）
蛋白质（7—10%）
脂质（1—2%）
糖类
核酸
6．无机化合物——水
（1）含量：大约占鲜重的85%~95%，不同种类、不同器官含量差别较大（如：成人骨骼含水23%，肌肉76，脑86%）。一般情况下，代谢活跃时，生物体内的含水量在70%以上，含水量降低，则生命活动不活跃或进入休眠。
（2）细胞中存在形式：
①结合水：与其它大分子物质相结合，依靠氢键与蛋白质结合的水就是结合水。（干种子中主要是结合水）。结合水不能溶解其它物质，不参与代谢作用，结合水赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性，因此某些组织的含水量虽多，（如人的心肌含水79%），仍呈现坚韧的状态。
②自由水：游离存在，自由流动，量多于结合水（如：种子萌发吸收的水）
自由水的含量影响细胞代谢强度，含量越大，新陈代谢越旺盛。含水量降低时，生命活动不活跃或进入休眠状态。
＊ 自由较易失掉合获得：如干种子晾晒，质壁分离和复原。
结合水不易失掉：种子烧烤，燃烧等。
③自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，如血液凝固时，部分自由水转变成结合水。当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高，旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因就是结合水含量较高。
代谢旺盛和生长迅速时，自由水/结合水的比值：升高
（3）生理功能：
①结构功能（结合水）：是参与构成细胞物质的重要组成成分。
生理功能（自由水）
②：良好溶剂；有利于生物化学反应和物质的运输。
③绿色植物进行光合作用和呼吸作用的原料。
④维持细胞的正常形态。
⑤维持体温（排汗、蒸腾作用）
7．无机化合物——无机盐
（1）含量：大约占鲜重的1％~1．5％
（2）存在形式：
大多数以离子态存在，如：K+、Ca2+、Mg2＋、Cl-、SO42-等；少数以化合状态存在，如：ATP、DNA和RNA分子中的磷酸基。
（3）功能：
结构功能：是化合物的重要组成部分。如：Mg2+是叶绿素分子必需的成分；Fe2+血红蛋白的重要成分；Ca2+是动物和人体的骨和牙齿中的重要成分。
　　生理功能：
① 维持生物体的生命活动（维持代谢）：
如，含锌的酶最多，已知有一百多种酶的活性与锌有关。哺乳动物血液中钙盐的含量太低，这种动物就会出现抽搐现象。
② 维持细胞的形态和渗透压的功能：
如红细胞放入蒸馏水中，就会胀破出现溶血现象。
③维持细胞的酸碱平衡：
人体血浆降低0.5个单位，立即发生酸中毒，但在哺乳动物的体液里存在着许多缓冲系统，如H2CO3/HCO3－、HPO42－/H2PO4－，用以维持细胞和体液的酸碱平衡。
8．有机化合物——糖类
（1）元素组成：由C、H、O三种元素组成
（2）糖的分类
类别
主要糖类举例
单糖
六碳糖：葡萄糖（C6H12O6），果糖，半乳糖等。
五碳糖：脱氧核糖（C5H10O4）,核糖（C5H10O5）等。
双糖
蔗糖，麦芽糖，乳糖等
它们的分子式都是C12H22O11
多糖
淀粉，纤维素，糖元等
它们的分子式都是（C6H10O5）n
（3）糖类的主要功能：
结构功能：
参与化合物和细胞的构成。如，核糖是RNA的组成部分，脱氧核糖是DNA的组成部分，纤维素是细胞壁的重要组成部分。
生理功能：
①主要能源物质：
生命活动需要的能量70%来自糖类的氧化分解，所以，糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质。
＊生物体的各种能源：
能源物质：糖类（主要能源）、脂肪、蛋白质等有机物，利用顺序糖类、脂肪、蛋白质。
储能物质：脂肪（生物体）、淀粉（植物细胞）和糖元（动物细胞）。
最终能源：光
直接能源：ATP
磷酸肌酸也是高能磷酸化合物，但不是直接能源，主要存在于动物的肌肉中，需转化成ATP才能供能。
②糖类还是贮藏的养料，如：植物中淀粉，动物的肝脏和肌肉中的糖元。
③糖类还是细胞通讯识别作用的基础：细胞表面可以识别其他的细胞或分子，这是要是通过一些细胞复合糖类中的糖与其互补的大分子来完成的，如糖蛋白。
【应用举例】
1．组成家兔身体的主要元素是
A. C、H、O、N、Ca、P B. H、O、K、S、P、Mg
C. C、P、O、S、H、N D. N、P、K、Ca、S、Zn
解析：组成生物体的化学元素，根据在体内含量的不同，分为两大类，即大量元素和微量元素。在大量元素中，C、H、O、N、P、S6种元素大约占细胞总量的97％，是组成生物体的主要元素。
答案：C
2．下列参细胞内自由水的叙述，错误的是
A． 约占细胞内水分的９５．５％　　　　　B．与蛋白质等物质相结合
C．能够流动和易于蒸发　　　　　　　　　D．在细胞中起溶剂作用
解析：结合水在细胞内与其他物质结合，含量比较稳定，约占细胞内水分的４．５％，是构成细胞的成分，不易散失；自由水以游离的形式存在于细胞中，在细胞中自由流动，溶解、运输细胞中的各种物质，其含量变化较大。
答案：B
3．人体的某些组织的含水量虽然近似，但形态却不相同。如心肌含水量约为79％而呈坚韧的形态，血液含水约为82％则是川流不息的液态。对这种形态差异的正确解释是 。
解析：本题考查细胞中的水这一基本知识及学生分析问题、解决问题的能力。水在细胞中有两种存在形式，一种是结合水，约占全部水分的4．５％，另一种是自由水，占细胞内全部水分的９５％以上，但在具体的组织器官中，自由水和结合水的比例相差很大。因此，心肌呈坚韧的形态是由于主要由结合水占比例较高，而血液中含的水主要是自由水，所以呈液态。
答案：心肌细胞中结合水与自由水的比值相对较高，而血液中该比值相对较低
4．下列哪一事实能说明生物界与非生物界具有统一性
A.　生物与非生物都具有化学变化
B.　生物与非生物都由元素构成
C.　组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
D.　生物与非生物都含有碳元素
解析：生物是由非生命物质经过漫长岁月逐渐进化演变来的，所以没有特殊的“生命元素”，在无机自然界都能找到构成生物体的化学元素，说明二者有统一性。
答案：C
【教材习题解答】
旁栏思考题
P10：仙人掌和鲸的化学元素组成大体相同，但这些化学元素在这两种生物体内的含量相差较大。
P10：人体缺Fe会造成缺铁性贫血；缺Zn会使对外界的感染抵抗力降低。
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。
P13：老年人易发生骨折是因为随着年龄的增长，机体代谢发生变化而导致骨质疏松造成的。骨质疏松主要是缺少了骨的主要成分碳酸钙。
复习题
P11：一、1．（D） 2．（C） 3．（D）
二、1．微量元素和大量元素都是依据含量划分的，是生物生命活动必须元素，例如Fe是微量元素，人体缺Fe会造成缺铁性贫血。
2．说明生物界与非生物界具有统一性。
【强化训练】
同步落实(基础级)
1．下列物质中，动物细胞内不具有的是（04上海生物）
A．葡萄糖 B．糖元 C．核糖 D．纤维素
2．组成玉米和人体的基本元素是（ ）
A. 氢元素 B. 氧元素 C. 氮元素 D. 碳元素
3．下列叙述中，不正确的是（ ）
A. 组成生物体的化学元素大体相同
B. 不同种类的生物体内各种元素的含量相差很大
C. 微量元素含量不多，缺少它们对生命活动影响不大
D. 生物体内常见的化学元素在元素周期表中原子序数较低
4．下列属于微量元素的一组是（ ）
A. C、H、N、P、Mn 　　　B. C1、Fe、S、N、Mg
C. B、Cu、Zn、Mn、Mo 　　D. N、P、K、Cu、Fe、I
5．能促进花粉的萌发与花粉管伸长的化学元素是（　）
A.　硼 　B.　铜　 C.　锰 　D.锌
6．碳、氢、氮三种元素在人体内质量分数约占73％左右，而在组成岩石圈的化学成分中还不到1％，这一事实说明了（ ）
A.　生物界与非生物界的元素组成是不同的
B.　生物界与非生物界存在着本质区别
C.　生物界与非生物界具有统一性
D.　生物界与非生物界有相似性
7．在组成植物体的化学元素中，质量分数最多的是（　）
A.　氧元素 　B.　碳元素 　C.　氢元素 　D. 氮元素
8．植物细胞和动物细胞中，能储存能量的糖类分别是
A、葡萄糖和乳糖 B、麦芽糖和肌糖元
C、纤维素和肝糖元 D、淀粉和糖元
9．约占原生质总量97％的化学元素是（ ）
A.　碳、氢、氧、氮、磷、硫 　 B. 碳、氢、氧、钾、钙、镁
C.　碳、氮、磷、硫、钾、钙 　 D. 碳、氢、氧、铜、铁、镁
10.沙漠中旱生植物细胞中含量最高的物质是
A、蛋白质 B、糖类 C、脂肪 D、水
11.老年人容易骨折，这主要缺乏哪种无机盐
A、钾盐 B、钙盐 C、钠盐 D、镁盐
12.医生给低血糖休克病人的静脉内注射50%的葡萄糖溶液，其目的主要是
A、供给能量 B、供给全面营养
C、维持细胞的渗透压 D、供给水分
同步落实(提高级)
13．已知Mn2+是许多酶的活化剂，例如能激活硝酸还原酶，缺Mn2+的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子
A对维持生物体内生命活动有重要作用 B对维持细胞形态有重要作用
C对维持酸碱平衡有重要作用 D对调节细胞内的渗透压有重要作用
14．下列哪项所丧失的部分属于结合水
A 晒干过程中的丧失部分 B 干种子烘烤中的丧失部分
C 烘烤后的种子经燃烧所失去的水份 D 翻晒和烘烤中共同丧失的部分
15．马拉松长跑运动员在进入决赛阶段时，发现少数运动员下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着大量出汗而向外排出了过量的
A水 B钙盐 C钠盐 D尿素
16．热带雨林的猴子和草原上的野草，都是由各种元素组成的，下列叙述不正确的是
A它们的组成中均没有特殊的特有元素 B它们的组成元素在含量上差别很大
C组成它们身体的最基本元素都是C、H、O、N D它们体内含量最高的都是氧元素
17．人体脱水会产生病变，当急性胃肠炎患者造成严重脱水时，要输入质量分数为0．9％的NaCl溶液，其主要目的是　　 　　　　；常用0．9％的生理盐水清洗伤口的理由是 。

答案：1.D 2.D 3.C 4．C 5．A 6．B 7．A 8．D 9．A 10．D 11.B 12.A
13．A 14．C 15．B
16．C 解析：组成生物体的最基本元素是C，但在生物体内含量最高的元素是氧（见教材11页图1—1）
17．维持食盐代谢的平衡；生理盐水是细胞的等渗溶液，并具有清洁作用。
参考资料
1．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
2．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。
(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。
(3)与蛋白质结合的元素：
如Fe(血红蛋白、细胞色素等)，Cu(血蓝素、细胞色素氧化酶等)，Mo(固氮酶)，Co(构成维生素B12。在天然存在形式中，维生素B12可能是与肽或蛋白质相结合的)，Zn(DNA聚合酶、RNA聚合酶)，I(甲状腺球蛋白。这是一种含碘蛋白质，是人体内的碘库)，Mn(精氨酸酶等多种酶)。
(4)微量调节元素：
如B、Cr（铬）、Se（钪）、As（砷）、Ni（镍）等。这些元素是不可缺少的，也是不可替代的。

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