组成细胞的化学元素:
(1)元素种类:
大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
微量元素:Zn、Mo、Cu、B、Fe、Mn
(2)分类依据:大量元素
按照含量占生物总质量万分之一
微量元素
生物界与非生物界的关系:
组成生物体的元素在非生物界都能找到,但是含量相差很大,体现了生物界与非生物界的差异性。
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统一性 |
差异性 |
体现 |
①生物界与非生物界都是由化学元素组成的 ②组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,没有一种元素为细胞所特有 |
组成生物体的化学元素,在生物体内和无机自然界中含量相差很大 |
原因 |
①生命起源于非生物界 ②组成生物体的化学元素是从无机自然界中获取的 |
生物体有选择性地从无机自然界获取组成自身的物质 |
元素的特性:
微量元素在生物体内的含量虽然很少,但对生物体的生命活动却起着重要作用;
(1)锌和铁是微量元素,可以从食物中获得,如果刻意去补,可能会对身体有害。硼能影响花粉的萌发和花粉管的伸长,缺硼将产生“花而不实”的现象。
(2)植物缺乏锌元素,会影响生长素(IAA)的生成;生长素缺乏时会影响农作物的生长发育;锌为微量元素。
(3)镁元素是构成植物叶绿素的主要元素。
(4)铁是构成动物血红蛋白的主要元素,缺铁会贫血。
(5)碘元素是甲状腺激素的主要元素,成人缺碘会地方性甲状腺肿(大脖子病),小孩缺碘会患呆小症。
知识点拨:
1、细胞无论是干重还是鲜重,组成元素中C、H、O、N这四种元素的含量最多。
2、人体细胞鲜重的元素相对含量:O>C>H>N>P>S;人体细胞干重的元素相对含量:C>O>N>H>Ca>P>S。
3、大量元素和微量元素都是生物体生命活动所必需的,它们是根据含量区分的,不是从功能上划分的。
4、不同的生物,组成它们的化学元素种类大体相同,但各种元素的含量相差很大。
5、鲜重是指生物体(或细胞)在自然生活状态下测得的重量;干重是指生物体(或细胞)除去水以后测得的重量。占人体鲜重最多的元素是O,占人体干重最多的元素是C。
细胞中的元素分类:
C(干重下含量最高)O(鲜重下含量最高)
组成人体细胞的主要元素导图:
实验生物体维持pH稳定的机制:
一、材料用具
防护手套、50ml烧杯、50ml量筒、彩色铅笔、广泛pH试纸和精密pH试纸、0.1mol/LHCL、0.1mol/L NaOH、镊子1把、表面皿、玻璃棒、天平等。需要提前准备的实验材料有:肝匀浆、马铃薯匀浆、稀释鸡蛋清、黄瓜匀浆、pH=7磷酸缓冲液。
二、方法步骤
(1)以4人为一组。在记录本中,画一个记录表。
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加入0.1mol/LHCl |
加入0.1mol/LNaOH |
加入不同数量液滴后的pH |
加入不同数量液滴后的pH |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
自来水 |
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缓冲液 |
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生物材料1 |
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生物材料2 |
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(2)取1只50ml烧杯,用量筒量取并加入25ml自来水。
(3)测定自来水的初始pH。
(4)分别向烧杯中滴加0.1mol/LHCl,一次一滴,然后轻轻摇动。当加入到5滴、10滴、15滴、20滴、25滴、30滴时,分别测pH,并作记录。
(5)充分洗涤烧杯,重复上述步骤,不同的是,这次滴加的是0.1mol/LNaOH,作好记录。
(6)充分冲洗烧坏,用缓冲液代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
(7)充分冲洗烧坏,用几种生物材料分别代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
三、实验结果与结论:
1、实验结果:
(1)对自来水的处理:
结果:滴加盐酸后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大。
(2)对缓冲液的处理:
结果:无论滴加盐酸还是氢氧化钠溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定。
(3)对生物材料的处理:
结果:无论滴加盐酸还是氢氧化钠溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。
2、实验结论:比较以上几条曲线的变化规律可知,生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
知识点拨:
1、缓冲物质
①概念:血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,也叫缓冲对,如NaHCO
3/H
2CO
3、Na
2HP0
4/NaH
2PO。
②组成:每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。
③作用:使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。
(2)调节机制
知识拓展:1、人体血液中的NaHCO
3为缓冲物质,维持人体内环境稳定。
2、植物进行光合作用时,需在一密闭容器内放一盛有NaHCO
3溶液的小烧杯,NaHCO
3溶液的作用是为植物提供稳定的C0
2,并非调节pH。