第一章 生命的物质基础
【本章总系统】
【各节分系统】
第一节 组成生物体的化学元素
原生质 1． 含义：细胞内的生命物质
2． 分化：细胞膜、细胞质、细胞核等部分
3． 组成：化学元素─→化合物─→原生质
组成生物
体的化学元素 分布特点 1． 基本元素是C；
2． C、H、O、N含量最多；
3． 组成生物体的化学元素大体相同；
4． 不同生物体内各种化学元素含量相差很大。
种类 常见的主要有20多种，据含量不同，可分为：
1． 大量元素：
（1） 含义：含量占生物体总重量万分之一以上的元素
（2） 举例：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
（前六种大约共占原生质总量的97%）
2． 微量元素：
（1） 含义：生物生活所必需，但需要量却很少的一些元素
（2） 举例：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等
（3） 意义：维持生命活动不可缺少。
作用 1． C是基本元素；
2． C、H、O、N、P、S是组成原生质的主要元素；
3． 进一步组成化合物；
4． 能够影响生物体的生命活动，如B。
意义 1． 生物界与非生物界具有统一性――元素种类相同；
2． 生物界与非生物界具有差异性――元素含量不同。
生命的物质基础
组成生物体的化学元素
(第一节) 组成生物体的化合物
（第二节） 原生质 化合 有机组成 第二节 组成生物体的化合物
表1-2-1 构成细胞的无机物：
种类
细胞含量(鲜重) 存 在 形 式 生 理 功 能
水 1. 最多，占细胞鲜重的80%～90%；
2. 不同生物含量不同，水生＞陆生，幼体多
3. 不同组织器官含量不同，代谢旺盛器官多 结合水：细胞中的一部分水与其他物质相结合。（4.5%）
结合水是细胞结构的组成成分；
自由水：大部分水
以游离的形式存在，可
以自由流动。（95.5%）
自由水是细胞内的良好溶剂，有助于物质的运输。
无
机
盐 1%～1.5% 大多数无机盐以离子状态存在于细胞中，较多的阳离子有：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等；较多的阴离子有：Cl-、PO43-、SO42-、HCO3-等。 1.有些无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分；
第二讲 生命组成的物质基础
第一节 原子与分子—生命的化学基础
授课内容：自然界的一切物质都是由原子组成的。细胞乃至生命也是由原子组成的
一、组成细胞及生物体的主要元素及作用
组成细胞及生物体的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等
水 85% , 无机盐 1.5% , 蛋白质 10% , 脂质 2% , 糖类0.4%, DNA 0.4%, RNA: 0.7%
C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7种元素约占生物体的99.35%，其中C、H、O、N 4种元素约占96%。
（1）碳元素：具有特别重要的作用，碳原子相互连接成链或环，形成各种生物大分子的基本骨架；
（2）氧元素：存在于几乎所有的有机化合物中，是构成水的元素之一，又为细胞呼吸所必需；
（3）氢元素：存在于几乎所有的有机化合物中，是构成水的另一种元素，在生物代谢反应中，氢离子还与能量的转移密切相关；
（4）磷元素：是核酸、生物膜中磷脂的成分，参与细胞中的能量转移反应，还是骨骼的结构成分；
（5）氮元素：是蛋白质、核酸、植物细胞中叶绿素等的重要组成元素；
（6）钙元素：是动物骨骼、牙齿等的成分，钙离子在肌肉收缩、细胞信号传导中发挥作用，并参与血液的凝结和植物细胞壁的组成；
（7）硫元素：是大多数蛋白质的成分；
（8）钾离子和钠离子：是细胞质与动物组织液的主要阳离子，对于维持体液或细胞内外正负离子平衡、神经脉冲的传导有重要作用，钾离子可影响肌肉收缩，控制叶片气孔的开闭等；
（9）镁元素：参与多种酶的活化，是植物细胞中叶绿素的成分；
（10）氯元素：是细胞质与动物组织液的主要阴离子，对于维持体液或细胞内外正负离子平衡有重要作用，对于植物光合作用也是必不可少的；
（11）铁元素：是动物血红蛋白的重要成分， 还可参与某些酶的活化；
（12）微量元素：包括I, Mn, Cu, Zn, Co, F, Mo, Se, B和 Si 等。
用心 爱心 专心 1 第一章 生命的物质基础第一节 组成生物体的化学元素
●从容说课
本章是本书的开篇章，重点介绍生物基本特征中“生物体具有共同的物质基础”这一特征。其共同的物质基础是指组成生物体的化学元素和由化学元素构成的各种化合物。这部分内容是后面各章知识的基础，因而在教学中要给予足够的重视。
本节主要讲述构成生物体的基本化学元素的种类及其含量，从元素水平认识生物的物质性，以及组成生物体物质的特殊性；通过比较生物体和无机自然界中的化学元素种类和含量，说明生物界和非生物界的物质具有统一性和差异性。
关于组成生物体的化学元素，首先，要弄清最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素、微量元素几个概念的联系和区别。其次，要明确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。第三，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。第四，生命元素是构成生命物质的必需元素，但是，生物体中不仅仅都是必需元素，环境中的有些非必需元素也会进入到生物体中，如一些重金属元素。因此，环境保护势在必行。
●教学目标
知识目标
识记：1.组成生物体的化学元素中的基本元素、主要元素、大量元素、微量元素。
2.组成生物体化学元素的重要作用。
能力目标
通过了解组成生物体的化学元素过程，训练学生的观察、对比、归纳的能力。
情感目标
学会用辩证唯物主义观点来认识生物界与非生物界的统一性和差异性。
●重点·落实方案
重点
1.组成生物体的化学元素、大量元素、微量元素、主要元素和最基本元素。
2.组成生物体的化学元素的重要作用。
落实方案
运用对比的方法，使学生发现并且概括出组成生物体的化学元素的特点。
●难点·突破策略
难点
生物界与非生物界的统一性和差异性。
突破策略
利用对比的方法了解生物界与非生物界的统一性和差异性。
●教具准备
1.非生物地壳与生物细胞的元素对比表。
生命的物质基础（一）
基础知识扫描
一、生物的基本特征
1．都有共同的物质基础和结构基础
（1）物质基础： 是生命活动的主要承担者， 是遗传信息的携带者。
（2）结构基础：除病毒以外， 是生物体结构和功能的基本单位。
2．都有新陈代谢作用
（1）实质：生物体内全部有序的 的总称。
（2）意义：生物体进行 的基础。
3．都有应激性
（1）概念：在 的基础上，生物体对外界刺激产生一定的 。
（2）意义：趋利避害，以 周围的环境。
4．都有生长、发育和生殖的现象
生长：由小
大 生殖
后代
发育：结构、功能完善化
5．都有遗传和变异的特性
（1）遗传和变异发生在生物的 过程中。
（2）意义：使物种既保持 ，又不断 。
6．都能适应并影响环境
表现为 和 与环境相适应，同时，生物的生命活动也会使环境发生变化。
二、生物科学的发展
1．描述生物学阶段
（1）19世纪以前：积累知识阶段。
（2）19世纪前叶：寻找生命现象内在联系，概括事实资料。
（3）19世纪中叶：阐述事实资料（细胞学说，《物种起源》）。
2．实验生物学阶段
（1）19世纪中后期：用试验手段和理化技术分析生命过程和生命活动基本规律。
