問(wèn)題探討
比較組成地殼和組成細(xì)胞的部分元素的含量，你能提出什么問(wèn)題？就自己提出的問(wèn)題與其他同學(xué)交流。
【答案】示例：為什么組成地殼和細(xì)胞的各種元素的相對(duì)含量差異很大？
思考•討論
左表是玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞內(nèi)含量較多的化學(xué)元 素的種類(lèi)及其含量。要分析細(xì)胞中各種元素及含量是非常復(fù)雜的事情，因此，呈現(xiàn)出來(lái)的數(shù)據(jù)一般都是大概的。
討論
1.在玉米細(xì)胞和人體細(xì)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(xì)胞和人體細(xì)胞中含量較多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。這是因?yàn)橛衩缀腿硕际巧铮M成它們的主要成分都是水、糖類(lèi)、脂類(lèi)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(xì)胞中有些元素含量很少，是否意味著它們不重要？
【提示】細(xì)胞中有些元素含量很少，但是卻有重要作用，如在玉米細(xì)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(xì)胞就不能合成這些蛋白質(zhì)或葉綠素。
3.比較組成玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中的元素種類(lèi)和含量，你還能得出哪些結(jié)論？
【提示】組成玉米細(xì)胞中氧元素的含量明顯要高于人體細(xì)胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細(xì)胞，這說(shuō)明玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中的不同有機(jī)物的含量有差別，如玉米細(xì)胞中的糖類(lèi)要多一些，而人體細(xì)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(jié)構(gòu)組成有關(guān)。
旁欄思考
梨的果實(shí)和葉片的細(xì)胞中所含化合物的種類(lèi)和含量有什么明顯的差別？
【提示】梨的果實(shí)細(xì)胞中糖類(lèi)和水等物質(zhì)多，不含葉綠素。
探究•實(shí)踐
1.略。
2.略。
3.全班共檢測(cè)了多少種生物材料？這些生物材料中有機(jī)化合物的種類(lèi)、含量一樣嗎？這對(duì)我們選擇食物有什么啟發(fā)？
【答案】不同生物材料中有機(jī)化合物的種類(lèi)、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(jī)體生命活動(dòng)的需要。
練習(xí)與應(yīng)用
一、概念檢測(cè)
1.基于對(duì)細(xì)胞元素組成、元素含量等的認(rèn) 識(shí)，判斷下列相關(guān)表述是否正確。
（1）細(xì)胞中不存在無(wú)機(jī)自然界沒(méi)有的特殊元素。（√）
（2）細(xì)胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（×）
（3）不同種類(lèi)的細(xì)胞其組成元素和化合物種類(lèi)基本相同，但含量又往往有一定差異，這既體現(xiàn)了細(xì)胞的統(tǒng)一性，又反映了細(xì)胞的多樣性。（√）
2.將下列試劑與相應(yīng)的待測(cè)樣品、相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果用線連接起來(lái)。
3.在下列有機(jī)化合物中，人體細(xì)胞內(nèi)含量最多的一種是 （C）
A.脂質(zhì) B.糖類(lèi) C.蛋白質(zhì) D.核酸
4.科學(xué)家在研究生物體的化學(xué)成分時(shí)，發(fā)現(xiàn)組成生物體的元素在無(wú)機(jī)自然界中也都存在，這 一事實(shí)主要說(shuō)明 （B）
A. 生物來(lái)源于非生物
B. 生物界與無(wú)機(jī)自然界具有統(tǒng)一性
C. 生物界與無(wú)機(jī)自然界具有差異性
D. 生物與非生物在元素組成上沒(méi)有區(qū)別
二、拓展應(yīng)用
1. 組成細(xì)胞的元素追根溯源來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境,為什么細(xì)胞內(nèi)各種元素的比例與無(wú)機(jī)環(huán)境的大不相同？
【答案】細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位，雖然組成細(xì)胞的元素來(lái)自無(wú)機(jī)環(huán)境，但是構(gòu)成細(xì)胞的主要元素C、H、O、N含量與無(wú)機(jī)環(huán)境差異很大，這與細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)化合物如糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸有關(guān)。
2.將細(xì)胞內(nèi)含有的各種物質(zhì)配齊，并按照 它們?cè)诩?xì)胞中的比例放在一個(gè)試管中，能構(gòu)成一個(gè)生命系統(tǒng)嗎？為什么？
【答案】不能。因?yàn)樯到y(tǒng)內(nèi)部是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)有序的結(jié)構(gòu)，不是由物質(zhì)隨意堆砌而成的。
教材必考知識(shí)點(diǎn)挖空練習(xí)
第一節(jié) 細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本的單位
1.紅細(xì)胞、白細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、洋蔥根尖細(xì)胞和洋蔥表皮細(xì)胞。這些細(xì)胞共同的結(jié)構(gòu)有 、 和細(xì)胞核（植物細(xì)胞還有 ，人的成熟紅細(xì)胞沒(méi)有 ）。
2.細(xì)胞具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)是因?yàn)樯矬w內(nèi)的細(xì)胞所處的 不同，功能不同，這是 的結(jié)果。例如，紅細(xì)胞呈兩面 的圓餅狀，這有利于與 充分接觸，起到運(yùn)輸 的作用；洋蔥表皮細(xì)胞呈長(zhǎng)方體形狀，排列緊密，有利于起到 作用。
3.使用顯微鏡的要點(diǎn)：使用高倍鏡觀察的步驟和要點(diǎn)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(dòng)），移到視野的中央；（2）轉(zhuǎn)動(dòng) ，用 鏡觀察，并輕輕轉(zhuǎn)動(dòng) 準(zhǔn)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(méi)有成形的 ，沒(méi)有核膜，沒(méi)有染色體，細(xì)胞外有鞭毛等。
5.細(xì)胞是多種多樣的,總體上可以分為 細(xì)胞和 細(xì)胞兩大類(lèi),它們的主要區(qū)別是：有無(wú)以 包被的細(xì)胞核。共同點(diǎn)：都有 ， 和儲(chǔ)存 的場(chǎng)所。真核細(xì)胞構(gòu)成真核生物。如：動(dòng)物，植物和真菌等。原核細(xì)胞構(gòu)成原核生物。如： （發(fā)菜，色球藍(lán)細(xì)菌，顫藍(lán)細(xì)菌，念珠藍(lán)細(xì)菌等）和各種 （大腸桿菌，根瘤菌，肺炎雙球菌，硝化細(xì)菌等）。
淡水污染，富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藍(lán)細(xì)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(jìn)化的視角看，真核細(xì)胞是由 細(xì)胞進(jìn)化而來(lái)的。原核生物是 細(xì)胞生物，真核生物有 細(xì)胞生物，如草履蟲(chóng)，變形蟲(chóng)，衣藻等，也有 細(xì)胞生物，比如黑藻，水綿等。
6.藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有藻藍(lán)素和 素，是能進(jìn)行光合作用的 養(yǎng)型生物，細(xì)菌大多數(shù)是營(yíng)腐生或者寄生生活的 養(yǎng)型生物。異養(yǎng)生物。細(xì)菌的細(xì)胞都有 、細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),都沒(méi)有由 包被的細(xì)胞核,也 染色體,但有環(huán)狀的 分子,位于細(xì)胞內(nèi)特定的區(qū)域,這個(gè)區(qū)域叫作 （P11-圖1-6)。至此,我們對(duì)細(xì)胞的多樣性又有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí):真核細(xì)胞多種多樣,原核細(xì)胞多種多樣,而真核細(xì)胞和原核細(xì)胞又不一樣。原核細(xì)胞和真核細(xì)胞具有相似的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),它們都以 作為遺傳物質(zhì),這讓我們?cè)僖淮慰吹搅嗽思?xì)胞和真核細(xì)胞的 。
7.真菌是 核生物。
8.細(xì)胞之所以會(huì)有統(tǒng)一性，是因?yàn)榧?xì)胞來(lái)源于細(xì)胞.即新細(xì)胞是從老細(xì)胞通過(guò) 而形成的，所有細(xì)胞都來(lái)自一類(lèi)共同的祖先，所以具有 性。細(xì)胞的多樣性是在進(jìn)化過(guò)程中， 由于自然選擇等原因，細(xì)胞出現(xiàn)結(jié)構(gòu)分化、分別承擔(dān)不同功能而產(chǎn)生的，根本原因是基因
表達(dá)。
9.支原體可能是最小，最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞原核生物，沒(méi)有細(xì)胞壁，有細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)，核糖體和擬核（環(huán)狀DNA),RNA 等
（1）支原體與動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體 的細(xì)胞核，只有游離的DNA和核糖體一種 器。
（2）支原體與細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體沒(méi)有 壁。
（3 ）支原體是 核生物。
第二節(jié)：細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性（答案）
1.紅細(xì)胞、白細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、洋蔥根尖細(xì)胞和洋蔥表皮細(xì)胞。這些細(xì)胞共同的結(jié)構(gòu)有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核（植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁，人的成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核）。
2.細(xì)胞具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)是因?yàn)樯矬w內(nèi)的細(xì)胞所處的位置不同，功能不同，這是細(xì)胞分化的結(jié)果。例如，紅細(xì)胞呈兩面凹的圓餅狀，這有利于與氧充分接觸，起到運(yùn)輸氧的作用；洋蔥表皮細(xì)胞呈長(zhǎng)方體形狀，排列緊密，有利于起到保護(hù)作用。
3.使用顯微鏡的要點(diǎn)：使用高倍鏡觀察的步驟和要點(diǎn)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(dòng)），移到視野的中央；（2）轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，用高倍鏡觀察，并輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)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(méi)有成形的細(xì)胞核，沒(méi)有核膜，沒(méi)有染色體，細(xì)胞外有鞭毛等。
5.細(xì)胞是多種多樣的,總體上可以分為真核細(xì)胞和原核細(xì)胞兩大類(lèi),它們的主要區(qū)別是：有無(wú)以核膜包被的細(xì)胞核。共同點(diǎn)：都有細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)和儲(chǔ)存遺傳物質(zhì)的場(chǎng)所。真核細(xì)胞構(gòu)成真核生物。如：動(dòng)物，植物和真菌等。原核細(xì)胞構(gòu)成原核生物。如：藍(lán)細(xì)菌（發(fā)菜，色球藍(lán)細(xì)菌，顫藍(lán)細(xì)菌，念珠藍(lán)細(xì)菌等）和各種細(xì)菌（大腸桿菌，根瘤菌，肺炎雙球菌，硝化細(xì)菌等）。淡水污染，富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藍(lán)細(xì)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(jìn)化的視角看，真核細(xì)胞是由原核細(xì)胞進(jìn)化而來(lái)的。
原核生物是單細(xì)胞生物，真核生物有單細(xì)胞生物，如草履蟲(chóng)，變形蟲(chóng)，衣藻等，也有多細(xì)胞生物，比如黑藻，水綿等。
6.藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含有藻藍(lán)素和葉綠素，是能進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)型生物，細(xì)菌大多數(shù)是營(yíng)腐生或者寄生生活的異養(yǎng)型生物。異養(yǎng)生物。細(xì)菌的細(xì)胞都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),都沒(méi)有由核膜包被的細(xì)胞核,也沒(méi)有染色體,但有環(huán)狀的DNA分子,位于細(xì)胞內(nèi)特定的區(qū)域,這個(gè)區(qū)域叫作擬核（P11-圖1-6)。至此,我們對(duì)細(xì)胞的多樣性又有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí):真核細(xì)胞多種多樣,原核細(xì)胞多種多樣,而真核細(xì)胞和原核細(xì)胞又不一樣。原核細(xì)胞和真核細(xì)胞具有相似的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),它們都以DNA作為遺傳物質(zhì),這讓我們?cè)僖淮慰吹搅嗽思?xì)胞和真核細(xì)胞的統(tǒng)一性。
7.真菌是真核生物。
8.細(xì)胞之所以會(huì)有統(tǒng)一性，是因?yàn)榧?xì)胞來(lái)源于細(xì)胞.即新細(xì)胞是從老細(xì)胞通過(guò)分裂而形成的，所有細(xì)胞都來(lái)自一類(lèi)共同的祖先，所以具有統(tǒng)一性。細(xì)胞的多樣性是在進(jìn)化過(guò)程中， 由于自然選擇等原因，細(xì)胞出現(xiàn)結(jié)構(gòu)分化、分別承擔(dān)不同功能而產(chǎn)生的，根本原因是基因選擇性表達(dá)。
9.支原體可能是最小，最簡(jiǎn)單的單細(xì)胞原核生物，沒(méi)有細(xì)胞壁，有細(xì)胞膜，細(xì)胞質(zhì)，核糖體和擬核（環(huán)狀DNA),RNA 等。
（1）支原體與動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體沒(méi)有成形的細(xì)胞核，只有游離的DNA和核糖體一種細(xì)胞器。
（2）支原體與細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別是：支原體沒(méi)有細(xì)胞壁。
（3 ）支原體是原核生物。
【教材旁欄問(wèn)題和練習(xí)及答案】
問(wèn)題探討
右側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請(qǐng)回憶初中所學(xué)知識(shí)，結(jié)合此表討論以下問(wèn)題。
1. 喝飲料主要是給身體補(bǔ)充水。水在細(xì)胞中起什么作用？
【提示】水在細(xì)胞中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分；水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，許多物質(zhì)必須溶解在水中，細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)也都需要水的參與；多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞必須浸潤(rùn)在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中; 通過(guò)水在生物體內(nèi)的流動(dòng)，可以把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞，同時(shí)，也把各個(gè)細(xì)胞在代謝中產(chǎn)生的廢物運(yùn)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(dòng)，都離不開(kāi)水。
2. 表中哪些成分屬于無(wú)機(jī)鹽？為什么要在運(yùn)動(dòng)員喝的飲料中添加無(wú)機(jī)鹽？無(wú)機(jī)鹽在細(xì)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(wú)機(jī)鹽，它們?cè)陲嬃现幸噪x子的形式存在。運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中會(huì)大量出汗，出汗時(shí)人體會(huì)排出大量無(wú)機(jī)鹽, 所以要給他們補(bǔ)充無(wú)機(jī)鹽。無(wú)機(jī)鹽可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動(dòng)，也是許多有機(jī)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(qǐng)查找資料，尋求答案。
思考•討論
1. 植物體缺Mg會(huì)影響光合作用，為什么？
【提示】光合作用的正常進(jìn)行不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子結(jié)構(gòu)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(duì)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(jìn)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(huì)導(dǎo)致貧血？
【提示】人體內(nèi)血紅蛋白和紅細(xì)胞的減少都可以導(dǎo)致貧血。血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)不能缺少的一種元素就是Fe。缺Fe會(huì)導(dǎo)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(jiàn)的貧血癥。
3. 植物體缺P(pán)常表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育不正常，這說(shuō)明什么？分析為什么植物體缺P(pán)會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育。
【提示】這說(shuō)明了P對(duì)于植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的。P作為植物生長(zhǎng)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(guān)的反應(yīng)中扮演重要角色。當(dāng)P供應(yīng)不足時(shí)，核酸的合成會(huì)受到影響，并會(huì)波及蛋白質(zhì)的合成，還會(huì)影響體內(nèi)糖類(lèi)的代謝。因此，缺乏P的植株會(huì)由于糖類(lèi)代謝障礙而出現(xiàn)葉片顏色異常，并且長(zhǎng)得矮小、結(jié)實(shí)率低。
2.攝入食鹽過(guò)多或過(guò)少會(huì)對(duì)人體健康造成怎樣的危害？請(qǐng)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(xì)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(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告（2015）》顯示，雖然我國(guó)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(dá)到了10.5g，而且中老年群體食鹽消費(fèi)量明顯高于青少年群體。攝入鹽過(guò)多對(duì)人類(lèi)健康的危害很大。例如，有大量證據(jù)表明，增加鹽的攝入會(huì)增加高血壓及其他心血管疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)；高鹽飲食與骨質(zhì)疏松癥、糖尿病等相關(guān)。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(dāng)水平的鹽攝入。該思考題可以讓學(xué)生體會(huì)到適度與平衡的重要性。
練習(xí)與應(yīng)用
一、概念檢測(cè)
1.水和無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞的重要組成成分。判斷下列相關(guān)表述是否正確。
(1)細(xì)胞內(nèi)的自由水和結(jié)合水都是良好的溶劑，都能參與物質(zhì)運(yùn)輸和化學(xué)反應(yīng)。 ( × )
(2) 同一株植物中，老葉細(xì)胞比幼葉細(xì)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(wú)機(jī)鹽。 ( × )
二、拓展應(yīng)用
1.醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境中溶質(zhì)的濃度，所以叫生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，應(yīng)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(xì)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(xué)家也曾在火星上發(fā)現(xiàn)了流動(dòng)水的痕跡。科學(xué)家據(jù)此推測(cè)，火星上曾經(jīng)或者現(xiàn)在存在著生命。為什么科學(xué)家會(huì)作出這樣的推測(cè)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(xué)家在火星上發(fā)現(xiàn)了流動(dòng)水的痕跡，說(shuō)明那里可能有自由流動(dòng)的水。同時(shí)，那里的土壤中還含有生命必需的一些元素，所以科學(xué)家才會(huì)作出這樣的推測(cè)。
