問題探討

比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量，你能提出什么問題？就自己提出的問題與其他同學交流。

【答案】示例：為什么組成地殼和細胞的各種元素的相對含量差異很大？

思考•討論 

左表是玉米細胞和人體細胞內(nèi)含量較多的化學元 素的種類及其含量。要分析細胞中各種元素及含量是非常復雜的事情，因此，呈現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)一般都是大概的。

討論

1.在玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？

【答案】玉米細胞和人體細胞中含量較多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。這是因為玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類、脂類和蛋白質(zhì)等物質(zhì)，這些物質(zhì)含有C、H、O，蛋白質(zhì)中還含有大量的N元素。

2.細胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？

【提示】細胞中有些元素含量很少，但是卻有重要作用，如在玉米細胞中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白質(zhì)都含有S，葉綠體中的葉綠素分子就含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素。

3.比較組成玉米細胞和人體細胞中的元素種類和含量，你還能得出哪些結論？

【提示】組成玉米細胞中氧元素的含量明顯要高于人體細胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細胞，這說明玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差別，如玉米細胞中的糖類要多一些，而人體細胞中的蛋白質(zhì)的含量要多一些；Ca元素的含量也有區(qū)別，這與玉米和人體的物質(zhì)和結構組成有關。

旁欄思考 

梨的果實和葉片的細胞中所含化合物的種類和含量有什么明顯的差別？ 

【提示】梨的果實細胞中糖類和水等物質(zhì)多，不含葉綠素。

探究•實踐 

1.略。

2.略。

3.全班共檢測了多少種生物材料？這些生物材料中有機化合物的種類、含量一樣嗎？這對我們選擇食物有什么啟發(fā)？

【答案】不同生物材料中有機化合物的種類、含量有差異，因此在日常膳食中要遵循“多樣、均衡”的原則，滿足機體生命活動的需要。

練習與應用

一、概念檢測

1.基于對細胞元素組成、元素含量等的認 識，判斷下列相關表述是否正確。

（1）細胞中不存在無機自然界沒有的特殊元素。（√）

（2）細胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（×）

（3）不同種類的細胞其組成元素和化合物種類基本相同，但含量又往往有一定差異，這既體現(xiàn)了細胞的統(tǒng)一性，又反映了細胞的多樣性。（√）

2.將下列試劑與相應的待測樣品、相應的實驗結果用線連接起來。

3.在下列有機化合物中，人體細胞內(nèi)含量最多的一種是 （C）

A.脂質(zhì)    B.糖類   C.蛋白質(zhì)   D.核酸

4.科學家在研究生物體的化學成分時，發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在無機自然界中也都存在，這 一事實主要說明 （B）

A. 生物來源于非生物

B. 生物界與無機自然界具有統(tǒng)一性

C. 生物界與無機自然界具有差異性

D. 生物與非生物在元素組成上沒有區(qū)別

二、拓展應用

1. 組成細胞的元素追根溯源來自無機環(huán)境,為什么細胞內(nèi)各種元素的比例與無機環(huán)境的大不相同？

【答案】細胞是生命活動的基本單位，雖然組成細胞的元素來自無機環(huán)境，但是構成細胞的主要元素C、H、O、N含量與無機環(huán)境差異很大，這與細胞內(nèi)的有機化合物如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸有關。

2.將細胞內(nèi)含有的各種物質(zhì)配齊，并按照 它們在細胞中的比例放在一個試管中，能構成一個生命系統(tǒng)嗎？為什么？

【答案】不能。因為生命系統(tǒng)內(nèi)部是一個嚴謹有序的結構，不是由物質(zhì)隨意堆砌而成的。

教材必考知識點挖空練習

第一節(jié) 細胞是生命活動的基本的單位

1.紅細胞、白細胞、口腔上皮細胞、洋蔥根尖細胞和洋蔥表皮細胞。這些細胞共同的結構有       、       和細胞核（植物細胞還有      ，人的成熟紅細胞沒有      ）。

2.細胞具有不同的形態(tài)結構是因為生物體內(nèi)的細胞所處的          不同，功能不同，這是        的結果。例如，紅細胞呈兩面   的圓餅狀，這有利于與     充分接觸，起到運輸    的作用；洋蔥表皮細胞呈長方體形狀，排列緊密，有利于起到     作用。

3.使用顯微鏡的要點：使用高倍鏡觀察的步驟和要點是：（1）首先用     鏡觀察，找到要觀察的物像（倒立相反，所以如果觀察到圖像偏左下方，那么就將裝片向    方移動），移到視野的中央；（2）轉動       ，用       鏡觀察，并輕輕轉動      準焦螺旋，直到看清      像為止。

4.從大腸桿菌模式圖中可以看出，大腸桿菌沒有成形的       ，沒有核膜，沒有染色體，細胞外有鞭毛等。

5.細胞是多種多樣的,總體上可以分為    細胞和         細胞兩大類,它們的主要區(qū)別是：有無以        包被的細胞核。共同點：都有     ，    和儲存       的場所。真核細胞構成真核生物。如：動物，植物和真菌等。原核細胞構成原核生物。如：       （發(fā)菜，色球藍細菌，顫藍細菌，念珠藍細菌等）和各種      （大腸桿菌，根瘤菌，肺炎雙球菌，硝化細菌等）。

淡水污染，富營養(yǎng)化，導致藍細菌和綠藻（真核生物）大量繁殖，形成   ，影像水質(zhì)和水生生物生活。 從進化的視角看，真核細胞是由    細胞進化而來的。原核生物是    細胞生物，真核生物有    細胞生物，如草履蟲，變形蟲，衣藻等，也有    細胞生物，比如黑藻，水綿等。

6.藍細菌細胞內(nèi)含有藻藍素和       素，是能進行光合作用的    養(yǎng)型生物，細菌大多數(shù)是營腐生或者寄生生活的    養(yǎng)型生物。異養(yǎng)生物。細菌的細胞都有      、細胞膜和細胞質(zhì),都沒有由       包被的細胞核,也      染色體,但有環(huán)狀的      分子,位于細胞內(nèi)特定的區(qū)域,這個區(qū)域叫作        （P11-圖1-6)。至此,我們對細胞的多樣性又有了進一步的認識:真核細胞多種多樣,原核細胞多種多樣,而真核細胞和原核細胞又不一樣。原核細胞和真核細胞具有相似的細胞膜和細胞質(zhì),它們都以      作為遺傳物質(zhì),這讓我們再一次看到了原核細胞和真核細胞的      。

7.真菌是     核生物。

8.細胞之所以會有統(tǒng)一性，是因為細胞來源于細胞.即新細胞是從老細胞通過     而形成的，所有細胞都來自一類共同的祖先，所以具有       性。細胞的多樣性是在進化過程中， 由于自然選擇等原因，細胞出現(xiàn)結構分化、分別承擔不同功能而產(chǎn)生的，根本原因是基因

       表達。

9.支原體可能是最小，最簡單的單細胞原核生物，沒有細胞壁，有細胞膜，細胞質(zhì)，核糖體和擬核（環(huán)狀DNA),RNA 等

（1）支原體與動物細胞結構的區(qū)別是：支原體            的細胞核，只有游離的DNA和核糖體一種      器。

（2）支原體與細菌的細胞結構的區(qū)別是：支原體沒有      壁。

（3 ）支原體是      核生物。

 第二節(jié)：細胞的多樣性和統(tǒng)一性（答案）

1.紅細胞、白細胞、口腔上皮細胞、洋蔥根尖細胞和洋蔥表皮細胞。這些細胞共同的結構有細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核（植物細胞還有細胞壁，人的成熟紅細胞沒有細胞核）。

2.細胞具有不同的形態(tài)結構是因為生物體內(nèi)的細胞所處的位置不同，功能不同，這是細胞分化的結果。例如，紅細胞呈兩面凹的圓餅狀，這有利于與氧充分接觸，起到運輸氧的作用；洋蔥表皮細胞呈長方體形狀，排列緊密，有利于起到保護作用。

3.使用顯微鏡的要點：使用高倍鏡觀察的步驟和要點是：（1）首先用低倍鏡觀察，找到要觀察的物像（倒立相反，所以如果觀察到圖像偏左下方，那么就將裝片向左下方移動），移到視野的中央；（2）轉動轉換器，用高倍鏡觀察，并輕輕轉動細準焦螺旋，直到看清楚物像為止。

4.從大腸桿菌模式圖中可以看出，大腸桿菌沒有成形的細胞核，沒有核膜，沒有染色體，細胞外有鞭毛等。

5.細胞是多種多樣的,總體上可以分為真核細胞和原核細胞兩大類,它們的主要區(qū)別是：有無以核膜包被的細胞核。共同點：都有細胞膜，細胞質(zhì)和儲存遺傳物質(zhì)的場所。真核細胞構成真核生物。如：動物，植物和真菌等。原核細胞構成原核生物。如：藍細菌（發(fā)菜，色球藍細菌，顫藍細菌，念珠藍細菌等）和各種細菌（大腸桿菌，根瘤菌，肺炎雙球菌，硝化細菌等）。淡水污染，富營養(yǎng)化，導致藍細菌和綠藻（真核生物）大量繁殖，形成水華，影像水質(zhì)和水生生物生活。 從進化的視角看，真核細胞是由原核細胞進化而來的。

原核生物是單細胞生物，真核生物有單細胞生物，如草履蟲，變形蟲，衣藻等，也有多細胞生物，比如黑藻，水綿等。

6.藍細菌細胞內(nèi)含有藻藍素和葉綠素，是能進行光合作用的自養(yǎng)型生物，細菌大多數(shù)是營腐生或者寄生生活的異養(yǎng)型生物。異養(yǎng)生物。細菌的細胞都有細胞壁、細胞膜和細胞質(zhì),都沒有由核膜包被的細胞核,也沒有染色體,但有環(huán)狀的DNA分子,位于細胞內(nèi)特定的區(qū)域,這個區(qū)域叫作擬核（P11-圖1-6)。至此,我們對細胞的多樣性又有了進一步的認識:真核細胞多種多樣,原核細胞多種多樣,而真核細胞和原核細胞又不一樣。原核細胞和真核細胞具有相似的細胞膜和細胞質(zhì),它們都以DNA作為遺傳物質(zhì),這讓我們再一次看到了原核細胞和真核細胞的統(tǒng)一性。

7.真菌是真核生物。

8.細胞之所以會有統(tǒng)一性，是因為細胞來源于細胞.即新細胞是從老細胞通過分裂而形成的，所有細胞都來自一類共同的祖先，所以具有統(tǒng)一性。細胞的多樣性是在進化過程中， 由于自然選擇等原因，細胞出現(xiàn)結構分化、分別承擔不同功能而產(chǎn)生的，根本原因是基因選擇性表達。

9.支原體可能是最小，最簡單的單細胞原核生物，沒有細胞壁，有細胞膜，細胞質(zhì)，核糖體和擬核（環(huán)狀DNA),RNA 等。

（1）支原體與動物細胞結構的區(qū)別是：支原體沒有成形的細胞核，只有游離的DNA和核糖體一種細胞器。

（2）支原體與細菌的細胞結構的區(qū)別是：支原體沒有細胞壁。

（3 ）支原體是原核生物。

【教材旁欄問題和練習及答案】

問題探討 

右側是某種運動員飲料的化學成分表。請回憶初中所學知識，結合此表討論以下問題。

1. 喝飲料主要是給身體補充水。水在細胞中起什么作用？

【提示】水在細胞中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。水是細胞結構的重要組成成分；水是細胞內(nèi)的良好溶劑，許多物質(zhì)必須溶解在水中，細胞內(nèi)的許多化學反應也都需要水的參與；多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞必須浸潤在以水為基礎的液體環(huán)境中; 通過水在生物體內(nèi)的流動，可以把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細胞，同時，也把各個細胞在代謝中產(chǎn)生的廢物運送到排泄器官或者直接排出體外。總之，各種生物體的一切生命活動，都離不開水。

2. 表中哪些成分屬于無機鹽？為什么要在運動員喝的飲料中添加無機鹽？無機鹽在細胞的生活中起什么作用？

【提示】表中的氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉等都屬于無機鹽，它們在飲料中以離子的形式存在。運動員在運動中會大量出汗，出汗時人體會排出大量無機鹽, 所以要給他們補充無機鹽。無機鹽可以調(diào)節(jié)細胞的生命活動，也是許多有機物的重要組成成分。

旁欄思考

1.這些離子有什么重要的作用？請查找資料，尋求答案。

思考•討論 

1. 植物體缺Mg會影響光合作用，為什么？

【提示】光合作用的正常進行不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子結構中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是葉綠素的組成元素之一，因此，它對于光合作用具有重要意義。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙，進而影響光合作用。

2. 有一種貧血癥叫缺鐵性貧血癥，為 什么缺Fe會導致貧血？

【提示】人體內(nèi)血紅蛋白和紅細胞的減少都可以導致貧血。血紅蛋白的分子結構不能缺少的一種元素就是Fe。缺Fe會導致血紅蛋白的合成障礙，從而引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血癥。

3. 植物體缺P常表現(xiàn)為生長發(fā)育不正常，這說明什么？分析為什么植物體缺P會影響其生長發(fā)育。

【提示】這說明了P對于植物正常的生長發(fā)育是必不可少的。P作為植物生長發(fā)育所必需的大量元素之一，是許多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要組成成分，也在光合作用和呼吸作用等與能量代謝有關的反應中扮演重要角色。當P供應不足時，核酸的合成會受到影響，并會波及蛋白質(zhì)的合成，還會影響體內(nèi)糖類的代謝。因此，缺乏P的植株會由于糖類代謝障礙而出現(xiàn)葉片顏色異常，并且長得矮小、結實率低。

2.攝入食鹽過多或過少會對人體健康造成怎樣的危害？請查找資料，尋找答案。

【提示】鹽是日常生活中不可缺少的調(diào)味品，它的主要成分是NaCl。雖然Na+和Cl-在細胞的代謝中發(fā)揮重要的作用，但它們并不是越多越好。世界衛(wèi)生組織（WHO）推薦每人每天食鹽攝入量以5g為宜。據(jù)《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告（2015）》顯示，雖然我國居民平均每天烹調(diào)用鹽量在2012年比2002年下降了1.5g，但還是達到了10.5g，而且中老年群體食鹽消費量明顯高于青少年群體。攝入鹽過多對人類健康的危害很大。例如，有大量證據(jù)表明，增加鹽的攝入會增加高血壓及其他心血管疾病的患病風險；高鹽飲食與骨質(zhì)疏松癥、糖尿病等相關。但是，并不是所有的人群都適合低鹽飲食，某些疾病患者可能要維持相當水平的鹽攝入。該思考題可以讓學生體會到適度與平衡的重要性。

練習與應用 

一、概念檢測

1.水和無機鹽是細胞的重要組成成分。判斷下列相關表述是否正確。

(1)細胞內(nèi)的自由水和結合水都是良好的溶劑，都能參與物質(zhì)運輸和化學反應。 ( × )

(2) 同一株植物中，老葉細胞比幼葉細胞中自由水的含量高。  ( × )

(3)將作物秸稈充分曬干后，其體內(nèi)剩余的物質(zhì)主要是無機鹽。 ( × )

二、拓展應用

1.醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的含義是什么？在什么情況下需要用生理鹽水？

【答案】質(zhì)量分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細胞所處液體環(huán)境中溶質(zhì)的濃度，所以叫生理鹽水。當人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時，應輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細胞的生活環(huán)境維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。

2. 目前已經(jīng)探明，在火星兩極地區(qū)有固態(tài)水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K 等元素。科學家也曾在火星上發(fā)現(xiàn)了流動水的痕跡。科學家據(jù)此推測，火星上曾經(jīng)或者現(xiàn)在存在著生命。為什么科學家會作出這樣的推測呢？

【答案】水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科學家在火星上發(fā)現(xiàn)了流動水的痕跡，說明那里可能有自由流動的水。同時，那里的土壤中還含有生命必需的一些元素，所以科學家才會作出這樣的推測。