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细胞化学元素范文

发布时间:2023-10-13 15:36:27

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的13篇细胞化学元素范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

细胞化学元素

篇1

细胞中的元素和化合物”是第二章“组成细胞的分子”第1节的内容,此部分内容由三部分内容组成:

(1)组成细胞的元素。(生物界与非生物界具有统一性与差异性)

(2)组成细胞的化合物。(无机化合物和有机化合物)

(3)实验:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。“第二章 组成细胞的分子”是必修1“分子与细胞”的基础内容,而“细胞中的元素和化合物”又是“组成细胞的分子”的基础。同时,学好“细胞中的元素和化合物”也是学习后面“蛋白质”和“核酸”的必不可少的知识。

1.2 教学目标。

(1)知识目标。

①简述组成细胞的主要元素,说出构成细胞的基本元素是碳。

②了解生物界与非生物界的统一性和差异性。

③初步了解检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法及现象。

(2)能力目标。

①培养归纳、分析、比较的能力。

②培养知识迁移能力,综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,以及提高学科之间相互渗透的迁移能力。

(3)情感态度价值观目标。

树立辩证唯物主义世界观,增强对生命的本质的认识,崇尚生命物质和谐之美,珍爱生命。

1.3 教学重、难点分析。

重点:(1)组成细胞的主要要素和化合物。(2)初步了解检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的方法及现象。

分析:确定第1个为重点的原因在于可以使学生树立分子水平上的细胞研究的概念;打好这个基础不仅可以使后面的学习比较容易,还能使学生了解到“生化不分家”的学科联系,有利于培养学生综合素质。确定第2个为重点的原因,实验的预习是做好实验的基础,课堂上的初步学习与课后的自学是预习不可缺少的,为下节实验课程做了奠基。

难点:(1)构成细胞的基本元素是碳。(2)初步了解生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质。

分析:如何让学生很自然地从大量元素的概念过渡到基本元素,对教师的教学来说是一个难点,可以通过举实例来突破;由于面对的是高一新生,初中实验技能,知识储备都有所不同,可以选择照顾绝大多数学生来进行引导,启发学习。

2. 教学方法

自学导思法――教师引导下的学生自主探究。

直观教学法――利用多媒体课件进行教学。

自学导思法有利于学生主动学习,激发学生独立思考和创新意识,充分发挥学生的主体作用。同时还培养了学生之间的团队协作精神。

3. 教学程序

下面通过教学程序来谈谈教法、学法的具体应用。

导入:

前一段时间,老师遇到一难题,因为老师不是本地人,初来时,就出现了“水土不服”的症状,吃药也不管用,大概持续了五六天后才恢复了正常。那有没有同学知道水土不服是怎么回事吗?

学生讨论,教师总结:

我们知道地球上的无机环境,比如水,空气,土壤等等都是由一些元素组成的,水由H、O组成等,那么长期生活在一个地方的人或生物,其体内的元素与当地环境中,尤其是水土中的元素保持着一致性。这叫人和一切生物与当地元素保持平衡。一旦远离故土到异乡去生活,一时适应不了新地方的元素环境,就会出现水土不服。经过一段时间的生活,新地方水土中的元素通过食物链进入人体或生物体内,逐渐改变体内的元素含量,使之再次达到新的平衡,水土不服就会逐渐消失。这就是人们常说的“一方水土养一方人”。

那我们人体及各种生物体内到底都有哪些元素呢?本节课,我们就一起来讨论一下第二章第一节内容“细胞中的元素和化合物”。(可激发学生的学习兴趣)

3.1 组成细胞的元素。

刚才我们说了“一方水土养一方人”,水的元素组成我们知道H和O,接下来,我们就来比较一下地壳以及组成生物体的结构和功能的基本单位细胞的部分元素含量(%)表,16页左上角。

(1)引导学生从“元素种类”和“元素含量”两方面来看。使学生明白组成。

元素的种类基本相同;组成元素的含量相差很大,进而使学生总结出“生物界”与“非生物界”存在“统一性”和“差异性”。教师总结:“统一性”和“差异性”。

(2)教师演示课件。

a.比较不同,引出“鲜重”与“干重”的概念。

b.根据课件引出“大量元素,微量元素,基本元素”的概念,并举例。

c.作出口诀,留1分钟快速记忆。

(3)小检测。

①黄金搭档中Ca、Fe、Zn、Se(硒)中哪些是大量元素,哪些是微量元素。

②东北虎和非洲象相比元素种类大体相同,含量相差较大。

3.2 组成细胞的化合物。

刚才我们学习了,组成细胞的元素,那同学们想一下,我们现在做这样一个实验:按严格的细胞个元素含量,比如取一两公斤的最基本的元素-C,按比例加入大量元素-H、O、N、P、S、Ca、Mg、K,再加入一些微量元素,进行搅拌,那同学们想一想在桶里会有生命体或细胞出现吗?(不会)从而导出“化合物”等概念。

接下来,我们就来学习一下,组成细胞的化合物。

设计讨论:

①3分钟讨论17页“思考与讨论”请同学代表作答。(小组讨论,询视学情)

②无机化合物。

a.水,分两部分讲解 a1 液态水(举例)a2 结合水(举例)一旦失水30%有生命危险。

b.无机盐,主要阐述其功能。

③ 有机化合物 a.糖类 b.脂肪 c.蛋白质:细胞中含量最多的有机化合物,组成生命体的重要物质,既是生命活动的实施者有时调解者。(举例)

d.核酸:DNA/RNA

3.3 布置实验任务。

18页-19页实验,教师出示总结的三句口诀,请同学们认真预习实验后,说出其含义,鼓励学生自己再总结更好的口诀。(3分钟记忆)

4. 练习与评价

本节内容为2课时内容,此节为第1课时,第2课时为实验课时,为了避免同学不预习实验,留下“三句口诀”让学生翻译,只有认真研读了实验,才能作答;亦可作为进实验室的口诀,不会背者不得进实验室,学生们渴望做实验,充分调动了学生的积极性,使学生感到学习“易”、“趣”、“活”。

另外《名师一号》上的习题也难度适宜,题量适中,也可作为课后作业,学生通过练习对所学知识巩固提高。

5. 教学反思

篇2

[中图分类号] R733.7;R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)06(c)-0016-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of peimine on cell proliferation of human leukemia K562 cells and the function of redox imbalance in this progress. Methods The human leukemia K562 cells were cultured in vitro. After K562 cells were treated with peimine at concentrations of 50, 100, 200, 400 and 800 μmol/L for 24 h, the cell proliferation was measured by thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) assay. And the half maximal inhibitory concentration (IC50) of peimine was calculated using the Bliss method. The changes of intracellular reactive oxygen species (ROS) and glutathione (GSH) concentration were detected using spectrophotometry. Results Peimine inhibited the proliferation of K562 cells in a dose-dependent manner. And the IC50 of peimine was 238 μmol/L. Furthermore, peimine could promote the ROS production and glutathione (GSH) depletion. The balance of oxidation-antioxidation function destroyed. Pre-incubation with antioxidants GSH or N acetyl cysteine (NAC) almost abolished the effects of peimine. Conclusion The present study therefore shows that peimine inhibits the proliferation activity in K562 cells. The redox imbalance may play a key role in this process.

[Key words] Peimine; K562 cells; Redox; Cell proliferation

浙母为临床常用止咳化痰中药,始载于《本草正》,为贝母属植物浙贝母(Fritillatia thunbergii Miq.)的干燥鳞茎[1]。贝母素甲(Peimine)是浙贝母的主要药效成分之一[2],对多种肿瘤细胞的生长有抑制作用,能逆转肿瘤细胞的多耐药现象[2-7]。以浙贝母为君药的复方淅贝母颗粒能提高难治性急性白血病围化疗期临床缓解率[8]。尽管这些研究提示贝母素甲具有抗肿瘤活性,但其对慢性粒细胞白血病(chronic myeloid leu?鄄kemia,CML)细胞增殖影响的研究依然甚少,诸多相关问题有待厘清。

细胞在生命活动过程中会产生活性氧(reactive oxygen species,ROS)。同时,细胞中还存在谷胱甘肽(glutathione,GSH)、过氧化氢酶(catalase,GAT)等构成的抗氧化系统,可清除过多的ROS,避免细胞受到过度的氧化损伤[9]。ROS的生成与清除之间的动态平衡使细胞处于一个正常的氧化-还原状态,维持细胞生长、增殖等正常生命过程[10-12]。此状态的失衡会导致细胞活力下降,甚至死亡。Bcr-Abl突变的CML细胞ROS水平比正常细胞高,对氧化-还原状态的改变更为敏感[13]。一些药物可通过诱导肿瘤细胞ROS爆发、GSH含量下调,抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡,从而起到抗肿瘤的效果[14-16]。

对此,本项研究采用人白血病细胞株K562为体外研究模型,试图从细胞氧化-还原状态变化的角度分析贝母素甲对人白血病细胞体外增殖的影响机制,为贝母素甲用于人白血病治疗提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

人慢性粒细胞白血病细胞株K562由福建中医药大学中西医结合基础实验室保存。

1.2 实验药物

贝母素甲(Peimine,纯度> 98%)产自美国阿拉丁工业公司。称取21.6 mg贝母素甲,采用0.2 mL无水乙醇助溶,再加19.8 mL RPMI 1640 培养基,配制成50 mmol/L工作液,过滤除菌,保存于-20℃备用。

1.3 主要试剂及设备

培养基RPMI 1640与胎牛血清(fetal calf serum,FBS)为Gibco公司生产;MTT[3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide]和二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)产自Amresco公司;还原型谷胱苷肽(glutathione,GSH)、N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cystein,NAC)、GSH检测试剂盒(S0053)和活性氧检测试剂盒(S0033)购自碧云天生物技术研究所。CO2培养箱为德国Heraeus公司产品,超净工作台产于苏州净化设备有限公司,倒置相差显微镜购自日本Olympus公司,ELX800全自动酶标仪产自BioTek公司,Infinite 200 PRO全波长多功能微孔板检测仪产自瑞士TECAN公司。

1.4 实验方法

1.4.1 细胞培养 K562细胞培养于RPMI 1640培养基(含10%FBS),培养环境为37℃、饱和湿度、5%CO2,3d传代1次,收取对数生长期细胞用于实验。

1.4.2 细胞增殖的检测 将对数生长期的K562细胞(4×104个/mL)同步化后接种于96孔板内,每孔加细胞悬液100 μL。各药物组加入贝母素甲至终浓度分别为50、100、200、400、800 μmol/L,空白对照组加等体积的药物溶解介质。清除剂实验中,用GSH(5 mmol/L)或NAC(5 mmol/L)分别预处理K562细胞1 h,然后进行相应的药物处理。加药处理24 h后,每孔加MTT至0.5 mg/mL,常规培养3 h,离心弃上清,加100 μL DMSO溶解沉淀。采用570 nm为主波长,630 nm为参比波长,测定各孔光吸收值(A值)。细胞增殖抑制率=(1-实验组A值/对照组A值)×100%,药物对细胞的半数抑制浓度(IC50)采用Bliss法。实验重复3次。

1.4.3 细胞ROS含量的检测 参照文献[17]所述方法进行测量。大致如下:同步化适量的K562细胞并随机分组。以不同终浓度贝母素甲处理的为药物组,以加等体积药物溶解介质处理的为空白对照组。抑制剂实验中,采用ROS清除剂NAC预处理细胞1 h,然后进行相应的药物处理。常规培养细胞9 h后,各组细胞加ROS特异性荧光探针DCFH2-CA至10 μmol/L,37℃避光培养30 min,收集并用无血清细胞培养液洗涤细胞。采用激发波长488 nm,发射波长525 nm,于全波长多功能微孔板检测仪检测。以相对于空白对照组的倍数表示各组的ROS含量。实验重复3次。

1.4.4 细胞GSH含量的检测 按“1.4.3”所述方法分组并处理细胞,常规培养24 h后收集细胞,PBS洗涤1次,加入适量蛋白去除试剂溶液,振荡混匀,反复冻融破碎细胞,离心取上清液进行测定。具体方法参照试剂盒说明书进行,405 nm处检测光吸收值,计算GSH含量。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 贝母素甲对K562细胞增殖的抑制

利用MTT法检测细胞活力是分析细胞增殖的一种快捷、常用的方法。本研究结果表明,各药物组与空白对照组相比,100、200、400、800 μmol/L浓度组的吸光值显著下降,差异有统计学意义(P < 0.05),抑制率随药物浓度增大而升高。贝母素甲对K562的IC50为238 μmol/L。上述结果提示贝母素甲对K562细胞增殖存在抑制作用。见表1。

2.2 贝母素甲对K562细胞ROS生成的诱导

应用DCFH2-DA荧光探针检测贝母素甲对K562细胞ROS含量的影响。实验结果显示,贝母素甲100、200、400 μmol/L处理组的ROS含量分别为空白对照组的(1.41±0.17)倍、(1.81±0.18)倍和(2.19±0.18)倍。统计学分析表明,贝母素甲可诱导细胞ROS含量上升,差异有统计学意义(P < 0.05),呈现出剂量依赖性。采用ROS清除剂NAC预处理细胞1 h,然后再添加贝母素甲(400 μmol/L)处理,K562细胞ROS含量与对照组相比,差异无统计学意义(P > 0.05),而与贝母素甲(400 μmol/L)处理组明显降低,差异有统计学意义(P < 0.05),提示贝母素甲诱导细胞ROS的增加受到NAC抑制。提示贝母素甲可以诱导K562细胞ROS的生成。见图1。

2.3 贝母素甲可引起K562细胞GSH含量的下降

研究结果表明,贝母素甲可以引起K562细胞内GSH含量的显著下降,差异有统计学意义(P < 0.05)。100、200、400 μmol/L贝母素甲处理可分别使GSH含量下降至空白对照组GSH含量的(72.01±9.15)%、(64.60±5.29)%和(50.89±3.34)%,具有量效P系。这提示贝母素甲可能抑制K562细胞内GSH生成或促进其消耗,下调细胞内GSH含量。见图2。

2.4 氧化-还原状态的失衡参与贝母素甲对K562细胞增殖的抑制

结果显示,NAC或GSH能有效逆转贝母素甲对K562细胞增殖的抑制。利用NAC清除过多的ROS或是直接补充GSH,可避免细胞内氧化-还原状态的失衡。这提示氧化-还原状态的失衡在贝母素甲对K562细胞增殖的抑制过程中起重要作用。见表2。

3 讨论

浙贝母是临床上常用的化痰药物,具有清热化痰,开郁散结之功效。其中主要活性成分之一贝母素甲的抗肿瘤作用颇受关注[18]。胡凯文等[7]率先报道贝母素甲对人白血病细胞K562具有体外抑制细胞增殖的作用。本研究亦证实贝母素甲可抑制K562细胞增殖与上述文献报道相符。

细胞内正常的氧化-还原状态是其生命活动所必需的。细胞内ROS大量产生或抗氧化防护系统(如GSH)功能的下降,可导致氧化-还原状态的失常,造成细胞氧化损伤乃至死亡。一些抗肿瘤药物通过诱导K562细胞大量产生ROS,下调GSH含量,改变细胞的氧化-还原状态,从而抑制K562细胞增殖,杀伤细胞[10,14,19]。GSH是细胞内的一种重要抗氧化肽。有证据表明,细胞内GSH含量变化与某些药物对肿瘤细胞增殖的抑制作用相关。郑智等[20]报道复方浙贝母颗粒协同阿霉素可降低人白血病细胞移植瘤组织细胞中GSH含量,抑制抗氧化酶的表达,提高难治耐药性白血病临床缓解率。本研究结果表明,贝母素甲处理可改变K562细胞的氧化-还原状态,具体表现为贝母素甲处理引起K562细胞ROS水平上调,细胞内GSH含量下降。这导致细胞内氧化-还原状态的失衡。在上述工作基础上,本研究进一步采用ROS清除剂NAC(5 mmol/L)或GHS(5 mmol/L)预处理K562细胞1 h,再给予贝母素甲(400 μmol/L)干预24 h,随后进行MTT检测,分析氧化-还原状态失衡与贝母素甲对K562细胞增殖抑制的相关性。ROS清除剂NAC的预处理和GSH的补充几乎完全消除了贝母素甲对K562细胞增殖的抑制。这些结果说明贝母素甲引发细胞内氧化-还原失衡可能是其抑制K562细胞增殖,具有体外细胞毒作用的重要机制。

综上所述,本研究发现贝母素甲能抑制K562细胞增殖。在这一过程中,贝母素甲调节了K562细胞内ROS和GSH含量,破坏其氧化-还原平衡。活性氧清除剂NAC和GSH的处理能抑制贝母素甲的上述效应,提示氧化-还原状态影响贝母素甲对人白血病细胞K562增殖的抑制作用。

[参考文献]

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[2] 黄长煌.蒸发光散射测定浙贝母中贝母素甲、贝母素乙的含量探究[J].中国卫生标准管理,2016,7(18):139-141.

[3] 谌海燕,陈信义.贝母素甲抑制人乳腺癌细胞-增殖及其对细胞凋亡的影响[J].中医药学报,2012,40(4):12-15.

[4] 王冰,宋锐,牟宗玲,等.中药逆转肿瘤多药耐药的相关研究[J].中医学报,2016,31(7):946-948.

[5] 刘韦],邹富胜,李东华.浙贝母抑制耐药肿瘤P糖蛋白的活性组分研究[J].中国中西医结合外科杂志,2015,22(4):379-382.

[6] 唐晓勇,唐迎雪.浙贝母碱对肺癌细胞多药耐药的逆转作用观察及机制探讨[J].山东医药,2012,52(18):4-6.

[7] 胡凯文,郑洪霞,齐静,等.浙贝母碱逆转白血病细胞多药耐药的研究[J].中华血液学杂志,1999,20(12):33-34.

[8] 李冬云,陈信义,姜靖雯.复方浙贝颗粒研究现状与应用前景分析[J].中国药物与临床,2009,9(2):85-87.

[9] 陈俊宇,李俊玮,梁源,等.活性氧:肿瘤进展的双刃剑[J].中国实验诊断学,2016,20(9):1598-1600.

[10] Song W,Hu P,Shan Y,et al. Cartilage polysaccharide induces apoptosis in K562 cells through a reac,ve oxygen species-mediated caspase pathway [J]. Food Funct,2014, 5(10):2486-2493.

[11] 段坦然,孟春春,唐兆新,等.活性氧在肿瘤发展和治疗中的作用[J].中国细胞生物学学报,2016,38(10):1295-1301.

[12] 杨梦祺,刘盼盼,黄蓬.肿瘤氧化还原代谢与干预[J].中国生化药物杂志,2016,36(9):16-23.

[13] Landry WD,Woolley JF,Cotter TG. Imatinib and Nilotinib inhibit Bcr-Abl-induced ROS through targeted degradation of the NADPH oxidase subunit p22phox [J]. Leuk Res,2013,37(2):183-189.

[14] Khoshtabiat L,Mahdavi M,Dehghan G,et al. Oxidative stress-induced apoptosis in chronic myelogenous leukemia K562 cells by an active compound from the dithio-carbamate family [J]. Asian Pacific J Cancer Prev,2016,17(9):4267-4273.

[15] 王海娟,张美芝,刘小菊,等.雷公藤内酯醇逆转肿瘤多药耐药研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2016,22(10):229-234.

[16] Ak?sakaya H,Tok S,Dal F,et al. β-carotene treatment alters the cellular death process in oxidative stress-induced K562 cells [J].Cell Biol Int,2017,41(3):309-319.

[17] Yao JY,Wei X,Lu YH.Chaetominine reduces MRP1-mediated drug resistance via inhibiting PI3KAktNrf2 signaling pathway in K562Adr human leukemia cells [J]. Biochem Bioph Res Co,2016,473(4):867-873.

篇3

1.组成生物体的化学元素主要有20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.生物界与非生物界的统一性和差异性(B:识记)。

三、重点和难点

1.教学重点

(1)组成生物体的化学元素,大量元素和微量元素。

(2)组成生物体的化学元素的重要作用。

2.教学难点,全国公务员共同天地

生物界与非生物界的统一性和差异性。

四、教学建议

本章内容的教学时间是4课时,其中讲课可安排3课时,实验安排1课时。教学内容的前后顺序可依教材进行,也可以重新组织。例如,先通过学生实验,使学生对生物组织中糖类、脂质、蛋白质等化合物有一个感性认识。然后,在此基础上,再学习组成生物体的各类化合物。最后,归纳总结组成生物体化学元素的特点。

本节教学安排1课时。教师在教学中可以多运用对比的方法,使学生通过对比,发现并且概括出组成生物体的化学元素的特点:①从无机的非生命环境中元素的组成与生物体元素组成的对比中,发现它们的统一性,了解生物体的元素组成特点;②从动物体与植物体组成元素的对比中,发现不同类型的生物体,元素的组成有区别;③从生物体内不同元素的含量对比中,发现生物体元素组成的特点,以及这些特点与构成生物体的化合物、生物体特性的联系。

在教学中,应注意学生的知识背景。如果按照教材顺序安排教学,可以联系初中生物课中有关的知识,联系本地学生的生活常识。如果本节内容安排在第二节之后学习,则应该充分联系各种化合物的元素组成、含量以及生理作用。

为了提高本节的教学效率,教师在课前应做好必要的准备。例如,无机的非生命环境中的元素与生物体的元素对比表,动物(人)体与植物体组成元素的对比表等。把这些对比表制成投影片或幻灯片等,以便及时呈现给学生,使学生有较充裕的时间进行观察、对比和思考,也便于教师归纳总结。

本节教学应该渗透以下几点:①从元素水平就可以看出生物的物质性(世界上没有生命体特有的元素),以及组成生物体物质的特殊性;②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;③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。另外,生物体中不都是必需元素,环境中有些非必需元素也会进入到生物体中。

五、参考答案

复习题一、1.(D);2.(C);3.(D)。

二、2.组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到,这个事实说明:生物界和非生物界具有统一性。

旁栏思考题仙人掌和鲸的化学元素组成大体相同。但是,这些化学元素在这两种生物体内的含量相差较大。

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。

六、参考资料

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

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。,全国公务员共同天地

篇4

p化学元素是指白磷。P是处于化学元素周期表的第三周期、第ⅤA族。磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。

磷在生物圈内的分布很广泛,地壳含量丰富列前10位,在海水中浓度属第2类。广泛存在于动植物组织中,也是人体含量较多的元素之一,稍次于钙排列为第六位。约占人体重的1%,成人体内约含有600-900g的磷。

(来源:文章屋网 )

篇5

(一)知识与技能:

(1)了解人体的元素组成。

(2)了解一些元素对人体健康的重要作用。

(3)了解人体中元素的存在形式,知道常量元素和微量元素。

(二)过程与方法:

(1)通过与同学讨论、查阅资料,了解钙、铁、锌、碘等营养元素的食物来源。

(2)调查市场上有关补钙、补锌等保健药剂,查看它们的标签或说明书,了解它们的主要成分。

(三)情感态度与价值观:

(1)通过查阅相关资料,丰富课本知识。

(2)通过本课题学习,更加注意平常的饮食营养搭配,改掉偏食、挑食、不吃蔬菜等不良习惯。

(3)学会用一分为二的观点辩证地看待化学元素对人体健康的影响.

二、教学重点:

人体的主要元素组成、分类及作用,一些元素对人体健康的影响。

三、教学难点:

微量元素对人体的作用及适宜摄入量。

四、教学准备:

1、学生以“你知道人体内含有哪些元素”为题,在课前进行资料查找。

2、教师在充分估计学生查找资料的情况的前提下,制作好课件。

五、教学过程:

课时安排:1个课时

新课导入:

师:俗话说:“吃什么补什么”生活中有些人用骨头炖汤,多喝骨头汤,能补充什么营养元素呢?(展示骨头)

生:

师:那么人体由哪些元素组成,这些元素对人体健康有什么重要?怎样补充这些元素?这节课我们就来一起学习课题2

化学元素与人体健康

(板书

课题2

化学元素与人体健康)

讲授新课:

同样是为了补充钙元素,喝纯牛奶和高钙奶,哪一种补充钙元素的效果更好呢?

生:(回答)

师:铁强化的生抽比普通的生抽,强化补充了什么元素?

生:(回答)

师:用加碘盐呢,强化补充了什么元素?

生:(回答)

师:请同学们来讨论一下,这几种营养强化食品有哪些共同之处?还能列出类似的食品吗?

生:

师:人类为什么要生产营养强化品?

师:前面我们学习过生物细胞中的元素,让我们通过微课一起认识人体中存在的元素。

(板书:一、人体中含有的元素)

师:同学们能说说人体中有多少种元素吗?《板书:(50)》

生:

师:下面请同学来回答

生:回答2、3、4、

(板书:常量元素

>0.01%

微量元素

<0.01%)

同学们读课本P97页图12-10人体中存在的常量元素、微量元素有哪些

(板书:O、C、H、N

...

Fe、Co、Cu、Zn...)

师:这些元素在人体中的生理功能是什么?让我们继续通过微课来了解某些元素对人体健康的影响

(板书:二、某些元素对人体健康的影响)

师:人体中含量最高的金属元素是什么?

生:

师:谁来说说钙元素在人体中以什么形式存在?

生:

师:它的生理作用是什么呢?

生:

师:缺乏钙元素,对人体健康有哪些危害?

生:

师:钠元素和钾元素对人体健康也有着重要作用,它们在人体中存在形式分别是什么呢?

生:

师:它们的生理作用呢?

生:

师:同学们来思考一下运动员激烈运动,大量出汗之后,常会饮用一些含无机盐的运动饮料。为什么?

生:

师:除常量元素外,不少微量元素也是人体必需的,下面请几位同学抽签回答几种必需元素对人体的作用及摄入量过低对人体健康的影响。

生:

师:同学们来了解一下几种元素的主要食物来源,为接着的小游戏做准备(板书:微量元素)

师:先请一位同学上来做模特,出示某元素,其他同学上讲台选出该元素的缺乏症,及其主要的食物来源,看看谁最快,选出的有多又正确,参与的同学都有奖励哈!

师:铁、锌、碘等这些人体必需的微量元素,还有一些微量元素是有害元素

比如:摄入汞、铅、镉等摄入过多会中毒、

所以我们要防止有害元素对人体的侵害。

篇6

3、表示化学元素:O也可以作为化学元素符号,用来表示氧元素,位于元素周期表第二周期ⅥA族。氧是地壳中最丰富、分布最广的元素,也是构成生物界与非生物界最重要的元素,在地壳的含量为48.6%。单质氧在大气中占20.9%。

篇7

1 包含关系图

【例1】 图1表示细胞中5类有机化合物的关系,每个椭圆代表一类有机物,下面列出这5类化合物名称中最合理的一组是( )

A. ①~⑤:维生素、脂质、酶、蛋白质、激素

B. ①~⑤:维生素、脂质、激素、蛋白质、酶

C. ①~⑤:酶、蛋白质、激素、脂质、维生素

D. ①~⑤:激素、脂质、维生素、蛋白质、酶

分析:首先在理解图中有机物之间关系的基础上,确定解答本题的两类关键性物质,即激素和酶。大多数的酶是蛋白质,激素有的是蛋白质,有的是脂质。维生素有的是脂类,有些不是脂质。

答案:B。

除了化合物之间的包含关系外,还有细胞结构、生物膜、生命系统等方面的概念之间的包含关系。

2 条件关系图

有些生物学概念通过示意图加上或是减去一些条件而成立,需要学生对物质结构与功能、生物性状表达、系统概念等有深入的理解。

【例2】 图2表示细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。请分析回答下列问题:

(1) 图中X代表的化学元素是 ,Y代表的主要化学元素是 。

(2) 组成细胞的主要化合物中,都是由C、H、O三种元素构成的一类有机化合物是 。

(3) 物质A决定物质B的合成是通过

和 两个过程来实现的。

(4) 现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里,再加入下列几种有机物,模拟化合物B的合成。

培养液里完成其合成化合物B的功能,所需的一切物质中除了含有核糖体,加入的上述的几种有机物外,至少还需要 。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的 。上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是 (填序号)。

分析:解答本题的关键是对分子A、B、a、b及元素X、Y的识别。根据图示可知,B是蛋白质(因为图中有B的功能),A决定B,所以A是DNA,则X代表的化学元素为N和P。分子b是氨基酸,则Y代表的化学元素是N。蛋白质是基因表达的产物,其合成包括转录和翻译两个过程。脱水缩合过程在核糖体中进行。合成蛋白质的原料是氨基酸,第(4)小题中,②无羧基,所以它不是合成蛋白质的原料。

答案:(1) N和P N

(2) 糖类(糖类和脂肪)

(3) 转录 翻译

(4) 模板(mRNA) 能量 细胞质基质 ①③④

3 相互作用关系图

对于系统各器官之间,细胞各部分之间等都存在着一定的相互作用,对于这样的关系图的分析,可以使学生加深对各部分的关系的直观的认识与理解。

【例3】 图3中X、Y、Z分别表示人体内三种内分泌腺,甲、乙、丙分别表示它们分泌的激素,箭头表示它们之间的关系。下列有关叙述正确的是( )

A. 若切除Y,则Z的重量不变

B. X和Y之间仅通过体液调节相联系

C. 甲对Y、乙对Z、丙对X和Y都起促进作用

D. 若Z代表甲状腺,则幼年时乙和丙过少会导致身材矮小

分析:由图可知,X代表下丘脑,Y代表垂体,Z为甲状腺、性腺等内分泌腺。切除Y,Z缺乏Y的促激素的刺激而可以减少重量。下丘脑能通过神经和体液调节垂体前、后叶的激素的分泌和释放。甲对垂体、乙对Z有促进作用,但丙对X、Y为反馈调节作用,而不是促进作用。在幼年时分泌促甲状腺激素、甲状腺激素过少,会导致身材矮小。

答案:D。

4 流程关系图

对于生物学中的一些光合、呼吸等代谢过程,体液中的物质流动,生态系统中的物质循环、能量流动等,可以通过流程图来表示。

【例4】 图4是某绿色植物细胞内生命活动示意图,其中①、②、③、④、⑤表示生理过程,A、B、C、D表示生命活动产生的物质。

图中在生物膜上发生的生理过程有

(用图中数字表示),A表示 ,D表示 。

分析:①是有氧呼吸的第一阶段,产生A是丙酮酸,B是[H]。②是有氧呼吸的第二阶段,产生CO2与[H]。③是有氧呼吸的第三阶段[H]与O2结合生成水。④光合作用的光反应阶段生成D为ATP和[H],D与CO2都参与暗反应⑤过程。暗反应为光反应提供ADP与Pi等物质C。

答案:③、④ 丙酮酸 ATP [H]

【例5】 如图5表示人体内淋巴和另外三种液体之间的相互关系的示意图,下列相关判断错误的是( )

A. 丙与乙之间的关系不存在

B. 如果甲与乙之间的水分交换失去平衡,可能会引起组织水肿

C. 淋巴不仅可以调节甲与乙之间的水分平衡,而且能够将甲中少量的蛋白质运回乙

D. 图中乙的CO2浓度最高

分析:淋巴中的物质只能来自组织液,而淋巴通过淋巴循环汇入到血液循环中,故可以确定甲、乙和丙分别表示组织液、血浆和细胞内液。丙与乙关系不存在。甲与乙之间的水分交换是维持正常渗透压的重要条件,如果这个平衡被破坏,可能会引起组织水肿。丙为组织细胞消耗O2,产生CO2的场所,故其中的CO2浓度最高。

答案:D。

5 综合关系图

在概念学习过程中,不同的概念也可以用同一种关系图来表示,通过分析这样的关系图,可以使学生更好地加深对不同的概念的关联认识。

【例6】 (多选)图6是特定条件下不同概念的关系模型,则模型及其中的X、Y、Z可代表( )

A. 碳循环过程,大气CO2、生产者、消费者

B. 内环境中物质交换,血浆、组织液、淋巴

C. 激素分泌调节,垂体、、下丘脑

篇8

红磷的相对原子质量取31。

磷:第15号化学元素,符号P。处于元素周期表的第三周期、第ⅤA族。磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。磷还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。

相对原子质量:元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值。元素周期表中最下面的数字为相对原子质量。

(来源:文章屋网 )

篇9

人体是由化学元素组成的。元素是构成人体的最基本单元, 科学研究证明:地壳、海水中的元素丰度决定了人体元素丰度,环境元素分布的不平衡是人类患地方病的根本原因。人类属于异养型生物,是通过食物链从环境中摄取营养元素。化学元素在人体内分布是有规律的,每时每刻都在做有序运动[1]。

1 人体中化学元素

在自然界存在的92种化学元素中,目前在人体已检出81种。根据元素在人体中的含量不同, 又分为宏量元素(常量元素) 和微量元素(痕量元素)。某种元素含量超过体重0.05% 以上者称为宏量元素, 它们构成人体总重量的99.96%。有11种,其中氧、碳、氢、氮、硫、磷占人体总重量的98.03%。某种元素显示出生物功能, 其含量小于人类机体质量0.001%的元素称为微量元素, 这类元素的总和仅占人体质量的0.05% 左右[2]。

2 微量元素分类

2.1必需微量元素 必需微量元素是维持人体正常机能所必需的元素, 缺乏该元素时,会引起代谢紊乱,导致生理功能异常,人就无法生存或不能保持健康状态。世界卫生组织确认的人体必需的14 种微量元素为:锌(Zn)、铜(Cu)、铁(Fe)、硒(Se)、铬(Cr)、钴(Co)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)、锶(Sr)、锡(Sn)、钒(V)、碘(I)、氟(F)[3]。

2.2非必需微量元素 非必需微量元素是指目前生理功能尚未确定或在机体中可有可无的元素, 它们对人体无明显特异作用, 这类元素很多。对非必需微量元素而言, 不存在缺乏时的生物效应问题, 应注意其过量时的毒害作用, 在一定含量时, 生物是可能耐受的, 但稍过量, 其毒性即增加,最终导致死亡。不同元素存在不同阈限, 超此阈限表现出毒性效应。有时也称有益微量元素或惰性微量元素。主要有铝(Al)、铷(Rb)、锆(Zr)、钡(Ba)、钛(Ti)、铌(Nb)、硅(Si)等[3]。

2.3有害微量元素 有害微量元素,也称毒性微量元素,是指侵入人体后难以排出, 则为害更烈, 有碍人体的正常代谢, 影响机体正常功能, 主要是汞(Hg)、铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、铍(Be)、锑(Sb)、铋(Bi) 等一类毒性很强的元素[3]。

3 微量元素的生物效应

在有益和有害元素之间常常没有明显的界限, 许多元素在适当的浓度范围内是有益的, 超过某一临界浓度就是有害的, 微量元素在生物体内的浓度范围, 明显地影响着它对生物体是"必需"的, 还是"有害"的性质。人体中的必需微量元素也有一个安全和适宜摄入的范围(量),在此范围以外,都会对机体产生不利影响。即摄入不足会出现缺乏症状,摄入过多又会出现中毒反应。不同元素的安全适宜范围是不同的,如硒的最佳摄入范围50~200μg/dl,而氟的最佳摄入范围为2~10mg/dl[4]。

4 微量元素的相互作用

体内各微量元素之间能相互影响, 发生拮抗作用或协同的生物学作用。微量元素的"拮抗作用", 是指体内一种微量元素抑制另一种微量元素的正常生理功能的现象, 或者说是指一微量元素的生理功能对另一种微量元素的抵消;"协同作用"是指各元素相配合的作用。如镉和锌有显著的拮抗作用, 镉能减少锌的吸收, 干扰某些锌的酶系统, 锌能拮抗镉的毒性, 减轻镉对人体的毒害作用;镉与铁也有相互拮抗作用; 钼能阻碍铜的吸收, 铜能对抗钼的毒性; 硒能拮抗镉、汞、砷的毒性, 砷能减弱硒的毒性。而钴能增强硒的毒性; 铁和锰既能相互干扰在消化道的吸收过程, 又能协同生血效果; 锰能促进钙的利用, 铜能加速铁的吸收和利用; 铁、铜、锰、钴有生血协同作用; 氟能促进肠道对铁的吸收, 有利防治缺铁性贫血。可见微量元素之间的作用是相当复杂的, 又是相当重要的。因此,研究微量元素对健康的影响, 不仅要注意单个元素的作用, 同时要研究各元素之间的相互关系。有时研究单一微量元素会得出错误的结论, 故要研究某元素的"微量元素谱"。目前, 微量元素用于治疗还不多的重要原因之一, 就是人们至今还没掌握元素之间的"拮抗作用", 一旦"拮抗作用"之谜被揭开, 微量元素在临床治疗上的应用便会有更大的"飞跃"[5]。

5 微量元素的生理功能

5.1运载作用 微量元素在体内有运输宏量元素和传递电子的作用, 如血红蛋白中的铁(Fe2+) ,能将氧气从肺部输送到各组织细胞,再将细胞代谢产物CO2运送到肺部排出;某些含铁蛋白质(如细胞色素C 等) , 在生物体内复杂的氧化还原中有传递电子的功能。硒构成谷胱甘肽过氧化物酶和烟酸羟化酶等的成分, 是一种与电子传递有关的细胞色素成分[6-7]。

5.2微量元素是酶的活性因素和激活剂 酶是一切生命现象及生化反应的基础, 绝大多数生化催化反应离不开酶,而微量元素是许多酶的组成部分和激活剂[8]。据研究, 人体内千余种酶的50%以上有微量元素参与或激活, 离开微量元素, 许多酶就无法形成或失去发挥生理功能的作用, 如Zn、Mo、Co、Mn、Se 等微量元素, 多以金属酶的形式存在, 参与物质代谢, 催化体内氧化还原反应的进行[9]。

5.3微量元素是某些激素和维生素的组成部分 激素和维生素能调节人体重要的生理功能, 只需极小的浓度就起作用, 如甲状腺素中含有I, 维生素B12中含有Co。当体内缺少I和Co时, 就难以合成这些激素和维生素, 从而引起代谢紊乱。又如Cr能增强体内胰岛素的作用, Zn能促进性激素的功能[10]。

5.4遗传方面 核酸内含有V、Mn、Zn、Co、Cr等离子,它们在维护核酸的立体结构和维持核酸代谢等方面起着重要作用, 而核酸又是遗传信息的携带者, 故一些微量元素对遗传也有一定的影响[10]。有学者通过对9种遗传缺陷疾病与微量元素代谢关系的分析表明,微量元素代谢的整个过程的每个环节上都同遗传因素息息相关[11-12]。

5.5免疫作用 人体免疫反应受多种因素的影响,微量元素就是其中之一。某些适量的微量元素, 能促进机体的免疫功能,而含量过高或过低,又能减弱抑制免疫功能, 如适量的Zn、Se等微量元素, 能增强细胞免疫,提高抗病能力, 对机体免疫系统、防御机能和抗体形成都有一定的作用[13]。

6 维护元素平衡,保护人体健康

造成微量元素失衡的主要原因有两种:"先天不足"及"后天失衡"[14]。所谓"先天不足"是指由于天然水文地质因素(或环境污染) 造成的某一地方"先天"的某一种或几种元素过多或缺乏。例如:我国东北、西北、西南的广大地区缺硒,新疆伽狮县缺钾,河南林县缺钼,广东珠江三角洲缺锰,广东四会市高镍,贵州地区高氟等。 "后天失调"也是微量元素缺乏症的一个重要原因,是人们食不厌精造成的恶果。本来天然的食物库里,人类赖以生存的食物应有尽有,形成了一条巨大的微量元素食物链。当人们把食物加工得精而又精,细而又细,那么食物链中最重要的一环被破坏了,不平衡了,失调了。

综上所述,人体必需的微量元素虽在人体内存量很少,却是构造人体内某些酶系统、活性蛋白、维生素和激素的不可缺少的重要成份,对维持机体正常代谢有着重要的作用[15]。正确理解微量元素与人体健康的关系,自觉树立科学的营养平衡观,及时调节和维护元素平衡是实现健康长寿的关键。良好的饮食习惯是维持正常微量元素水平的基础,对人体的健康有着极其重要的意义。当然,微量元素的种类和数量仍然是一个未能最后解决的问题,微量元素与人体健康的关系问题也是一个尚待解决的复杂课题,人们对微量元素的认识还在发展。

参考文献:

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[2]龚汉章. 医用基础化学[M].兰州:兰州大学出版社,2007:250-255.

[3]唐有祺,王夔. 化学与社会[M] . 北京:高等教育出版社,2008:306-308.

[4]郑秀琴,贾奎寿. 微量元素对人体健康的影响[J].广东微量元素科学,2011 ,22 (1) :60-62.

[5]Alegria A, Barbera R, Farre R, et al .Optimization of selenium determination in human milk and whole blood by flow injection hydride atomic absorption spectrometry [J] .AOAC Int,2008,101:457-461.

[6]黄兰芳,王炳武.对氨基二乙基笨胺全差示分光光度法测定微全格[J].分析化学,2010,35(2):208.

[7]Wang Z, Gao YX, Beizile N. Microwave digestion of environmental and natural waters for selenium speciation[J].Anal Chem, 2011,83:4711-4716.

[8]周祖文. 微量元素与消化系统肿瘤关系的研究近况[J].微量元素与健康研究,2012,32 (2) : 68-69.

[9]Hininger-Favier I, Andriollo-Sanchez M, Arnaud J, et al. Age- and sex-dependent effects of long-term zinc supplementation on essential trace element status and lipid metabolism in European subjects: the Zenith Study[J].Br J Nutr,2012 97(3):569-578.

[10]马国东 .微量元素的营养学研究[J].冰雪运动,2005,23(4);85-86.

[11]Kristensen MB, Hels O, Morberg CM. Total zinc absorp-tion in young women,but not fractional zinc absorption, dif-fers between vegetarian and meat-based diets with equalphytic acid content[J]. Br J Nutr, 2006, 95(5): 963-967.

[12]徐素萍.微量元素铁与人体健康的关系[J].中国食物与营养 ,2007,12(5):53.

篇10

需要水分维持膨胀压,如果无水,植物无法保持挺拔的姿势;

肥料中的化学元素维持植物的代谢平衡,有些元素直接构成植物细胞的结构物质,植物在生长期所需氮、磷、钾三种肥料,肥料是植物生长发育的粮食,是保证花繁叶茂的物质基础,施肥的目的在于补充土壤中营养物质的不足,满足植物生长发育过程中对营养元素的需要。

(来源:文章屋网 )

篇11

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0167-01

有些元素是构成人体组织的重要材料,并通过复杂的化学变化转化为人体的各个组成部分。人体本身是一个复杂的化学反应系统,生命现象就是一系列复杂的有机物相互制约、彼此协调的变化过程的体现。

一、人体内的化学元素

构成人体的元素很多。有些元素在人体内含量较多,如O、C、H、N、Ca、P、K、S、Na、Cl和Mg共11种元素,占人体体重的99%以上,属于常量元素。其它元素在人体内含量微小,仅占体重的1%不到,属于微量元素。其中F、I、Si、Cr、Cu、Mn、Fe、Co、Mo、Zn、V、Ni、Sn、Se共14种元素,是在人体正常生命活动中所必需的而含量又低于人体总量的0.01%的元素,称为必需微量元素;其中Al、Ba、Ti等人体内不必有的微量元素,称为非必需微量元素;其中Hg、Pb、Cd、Tl、Be等对人体有很大危害的元素,称为有害微量元素。

二、一些常量元素在人体内的生理功能

常量元素在人体中的主要生理作用是维持细胞内、外液的渗透压的平衡,调节体液的酸碱度,形成骨骼支撑组织,维持神经和肌肉细胞膜的生物兴奋性,传递信息使肌肉收缩,使血液凝固以及酶活化等。

1.碳、氮、氧、氢是人体必需的常量非金属元素

C、H、O、N几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式存在于体内。氮是构成蛋白质的重要元素,是人体的生命元素。蛋白质是构成细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。动植物体内的酶也是由蛋白质组成。此外,氮也是构成核酸、脑磷脂、卵磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。

2.钠、钾、镁、钙是人体必需的常量金属元素

Na+、K+、Mg2+、Ca2+四种离子占人体金属离子总量的99%。如果得不到足量的食盐,就会患缺钠症。主要症状是恶心、肌肉痉挛、神经紊乱等,严重时会导致死亡。

镁是体内多种酶的激活剂,对维持心肌正常生理功能有重要作用。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分。钙和镁都能调节植物和动物体内磷酸盐的输送和沉积。钙能维持神经肌肉的正常兴奋和心跳规律,血钙增高可抑制神经肌肉的兴奋,血钙降低,则引起兴奋性增强而产生手足抽搐。

3.磷也是人体必需的常量元素,主要参与机体组成及能量代谢

人体骨骼,牙齿中的磷为钙量的一半,磷也是软组织的重要成分。此外,机体中的磷还有许多结构性的性能:贮存能量、活化物质、组成酶的成分、调节酸碱平衡。

三、微量元素在人的生命活动中有着十分重要的作用

微量元素与人类健康密切相关。已引起国内外营养界和医学界的普遍重视。

(一)必需微量元素的功能

人体正常生命活动中所必需的而含量又低于人体总量的0.01%的元素是必需微量元素。每种必需微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极少,但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素,人体就会出现疾病,甚至危及生命。

总的来说,必需微量元素在人体中的主要功能是:作为细胞和组织的成分、作为功能蛋白质的成分、维持身体内的渗透平衡、作为酶的激活物、参与神经脉冲的传递。

1.碘 通过甲状腺素发挥生理作用,维持中枢神经系统结构。是合成甲状腺激素的重要微量元素。

2.硅 硅元素在人体内,主要参与粘多糖的合成与代谢。人体缺硅,可导致关节硬化和动脉硬化,以及其它心血管疾病。

3.锌 是人体中最重要的微量元素之一,是直接参与免疫功能的重要生命相关元素,锌缺乏时,会引起食欲减退、免疫功能低下、眼睛呆滞无神、皮肤粗糙易感染、贫血、视力下降、毛发枯燥,甚至引起肝脾肿大,从而导致发育缓慢。

4.氟 是骨骼和牙齿的正常成分。可预防龋齿,防止老年人的骨质疏松。

5.钴 是维生素B12的重要组成部分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用,并可扩张血管,降低血压。

6.铬 可预防高血压,防治糖尿病、高血脂胆石。铬元素 可协助胰岛素发挥作用,防止动脉硬化,促进蛋白质代谢合成,促进生长发育。但当铬含量增高,如长期吸入铬酸盐粉,可诱发肺癌。

7.铜 铜还与人体皮肤的弹性、润泽有密切的关系。其主要功能是参与造血过程;增强抗病能力;参与色素的形成。铜含量在体内减少时,会影响铁的吸收,导致铁的利用障碍,最终发生缺铁性贫血。

8.锰 能刺激免疫器官的细胞增值,大大提高具有吞噬、杀菌、抑癌、溶瘤作用的巨噬细胞的生存率。

9.硒 是免疫系统里抗癌的主要元素,可以直接杀伤肿瘤细胞。硒具有抗氧化,保护红细胞的功用。

10.铁 铁在人体中含量约为4―5克。铁在人体中的功能主要是参与血红蛋白的形成而促进造血。缺铁常常导致缺铁性贫血。

(二)非必须微量元素对人体的影响

1.铝(Al)是非人体必需元素。

2.砷(As)也是非人体必需元素。

3.硼(B)也是非人体必需元素。

篇12

高中生物备考知识归纳精选参考一

1.生物体具有共同的物质基础和结构基础。

2.从结构上说,除病毒以外,生物体都是由细胞构成的。细胞是生物体的结构和功能的基本单位。

3.新陈代谢是活细胞中全部的序的化学变化总称,是生物体进行一切生命活动的基础。

4.生物体具应激性,因而能适应周围环境。

5.生物体都有生长、发育和生殖的现象。

6.生物遗传和变异的特征,使各物种既能基本上保持稳定,又能不断地进化。

7.生物体都能适应一定的环境,也能影响环境。

知识点总结:生命的物质基础

8.组成生物体的化学元素,在无机自然界都可以找到,没有一种化学元素是生物界所特有的,这个事实说明生物界和非生物界具统一性。

9.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,这个事实说明生物界与非生物界还具有差异性。

10.各种生物体的一切生命活动,绝对不能离开水。

11.糖类是构成生物体的重要成分,是细胞的主要能源物质,是生物体进行生命活动的主要能源物质。

12.脂类包括脂肪、类脂和固醇等,这些物质普遍存在于生物体内。

13.蛋白质是细胞中重要的有机化合物,一切生命活动都离不开蛋白质。

14.核酸是一切生物的遗传物质,对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极重要作用。

15.组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。

16.活细胞中的各种代谢活动,都与细胞膜的结构和功能有密切关系。细胞膜具一定的流动性这一结构特点,具选择透过性这一功能特性。

17.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。

18.细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所,为新陈代谢的进行,提供所需要的物质和一定的环境条件。

19.线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。

20.叶绿体是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器。

21.内质网与蛋白质、脂类和糖类的合成有关,也是蛋白质等的运输通道。

22.核糖体是细胞内合成为蛋白质的场所。

23.细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,主要是对蛋白质进行加工和转运;植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。

24.染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。

25.细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。

26.构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞是一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。

27.细胞以分裂是方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。

28.细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。

29.细胞分化是一种持久性的变化,它发生在生物体的整个生命进程中,但在胚胎时期达到最大限度。

30.高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力,也就是保持着细胞全能性。

31.新陈代谢是生物最基本的特征,是生物与非生物的最本质的区别。

32.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA.

33.酶的催化作用具有高效性和专一性;并且需要适宜的温度和pH值等条件。

34.ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。

35.光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧的过程。光合作用释放的氧全部来自水。

36.渗透作用的产生必须具备两个条件:一是具有一层半透膜,二是这层半透膜两侧的溶液具有浓度差。

37.植物根的成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。

38.糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的,并且是有条件的、互相制约着的。

39.高等多细胞动物的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。

40.正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,叫稳态。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

41.对生物体来说,呼吸作用的生理意义表现在两个方面:一是为生物体的生命活动提供能量,二是为体内其它化合物的合成提供原料。

42.向光性实验发现:感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,而向光弯曲的部位在尖端下面的一段。

43.生长素对植物生长的影响往往具有两重性。这与生长素的浓度高低和植物器官的种类等有关。一般来说,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。

44.在没有受粉的番茄(黄瓜、辣椒等)雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。

45.植物的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调、共同调节的。

46.下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽。

47.相关激素间具有协同作用和拮抗作用。

48.神经系统调节动物体各种活动的基本方式是反射。反射活动的结构基础是反射弧。

49.神经元受到刺激后能够产生兴奋并传导兴奋;兴奋在神经元与神经元之间是通过突触来传递的,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。

50.在中枢神经系统中,调节人和高等动物生理活动的高级中枢是大脑皮层。

51.动物建立后天性行为的主要方式是条件反射。

52.判断和推理是动物后天性行为发展的最高级形式,是大脑皮层的功能活动,也是通过学习获得的。

53.动物行为中,激素调节与神经调节是相互协调作用的,但神经调节仍处于主导的地位。

高中生物备考知识归纳精选参考二

1、消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器:核糖体,内质网、高尔基体、线粒体。

2、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。

维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开,提高生命活动效率

核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过结构核仁

3、细胞核由DNA及蛋白质构成,与染色体是同种物质在不同时期的染色质两种状态容易被碱性染料染成深色

功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心

4、植物细胞内的液体环境,主要是指液泡中的细胞液

原生质层指细胞膜,液泡膜及两层膜之间的细胞质

植物细胞原生质层相当于一层半透膜;质壁分离中质指原生质层,壁为细胞壁

5、细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜

篇13

近些年来,我国在中草药的研究中投入了大量的人力和财力,对于广大的科技工作者来说,他们普遍认为中草药对于疾病治疗最为重要的基础是微量元素,也就是植物中含有的少量的成分,有些微量元素需要提取出来才可以发挥作用。为了进一步提高我国中草药的微量元素提取率,促进中草药的吸收和使用,需要从多个角度进行技术的创新。

1、生态化学计量学的概念与理论基础

在我国的高校内,有专门的微量元素提取专业,也就是化学计量学,这个专业研究的是如何进行化学元素物质量的分析和提取工作。而生态化学计量学是一门在生态学的基础上衍生出来的学科,主要是结合两者的基本原理,对当前的生物系统进行科学合理的研究过程,这个过程需要各种各样元素的平衡交互发展,因此成为当前一种适用范围较广的理论科学,主要的研究目的是各种生物学元素这件的关系。

一般来说,生态化学的计量通常是采用有机元素组合而成的,特别是我国早期研究的有机体,包含了氮磷钾等各种有效的成分和元素,这些成分和元素的化学生态特征引起了广大的科学家的认同和兴趣。

在生态化学领域,最常使用的理论是动态平衡理论和生长速率理论两种,它们是生态化学的基础理论,也是其重要的组成部分。动态平衡理论也叫做内稳性理论,是指有机体内部的元素不会随着外在环境的变化而发生剧烈的变化,整个的有机体在一定的规则内保持基本的稳定,它是化学计量学的基础,也是目前研究的重点之一。通过研究发现,各种环境因素对生物调节的作用影响很大,因此化学计量的动态平衡理论可以有效的保证环境影响的稳定性。生长速率理论是方法论方面的问题,它指的是计量单位的控制途径,特别是各个细胞内的生物学分配问题,通过改变其比值和生长率,满足基本的蛋白质需求。

2、化学计量学在药用植物资源研究的现状

在我国,中草药是一种治疗疾病有效的措施,在这个方面发挥着十分重要的作用,而且这种治疗的方法已经被国外所接收和研究,在全球范围内都得到了推广。近些年来,我国在植物元素的测定方面做出了巨大的努力,结合国外的先进技术,探索元素的内在标准,并在一定程度上指出了各种植物元素和环境之间的关系。

科学家经过对现实中的多种中草药元素进行提取对比,发现在中草药中的重金属含量和当前植物的生长环境息息相关,和中草药的加工和储藏也有着一定的联系。同时,通过对其他国家药用植物的配料研究,发现在各种化学元素的变化中是有一定的规律可循的,这种结果和当前的环境有着极大的联系,说明植物本身的化学因素和周围的地理环境息息相关。通过对某地区的迷迭香植物的测试,发现其中所含有的铁、铜等元素在植株中的含量有着很大的不同,就连金银花的生长,其中的元素含量和周围的环境也有着巨大的联系。

药用植物元素化学计量学研究,主要采用相关分析、线性判别分析、主成分分析和聚类分析等多元统计分析方法,对测定元素的分布规律进行研究。科学家分别对七叶一枝花Paris polyphylla和用于改善肾功能的50种中药矿质元素含量进行了化学计量学评价。对东西伯利亚地区紫睢花Echinacea purpurea进行了多元统计分析,发现植物不同部位矿质元素组成具有显著差异。测定了26种草药中10种元素的含量,并对元素的分布规律进行了化学计量学评估,分析了潜在的重金属污染来源。评估了土耳其市场上薄荷Mentha spicata、百里香Thymus vulgaris、姜黄Curcuma longa等9种草药或香料中13种微量元素的含量,研究发现9种植物可以被分为5组,且不同分析方法分组结果一致,表明元素含量在草药和香料中具有规律性。Tokalolu [37]测定了土耳其30种草药中Cu,Fe,Ni,Pb,Zn,钴(Co),铬(Cr),锰(Mn),铷(Rb),锶(Sr)等10种元素的含量以及元素的分布模式,多元分析表明可以测定的草药可以根据元素含量分为3个类群。但目前对于药用植物生态化学计量学研究,即从生态学的角度讨论药用植物化学计量特征的研究尚未见系统报道。

3、主成分分析原理

主成分分析方法并不是去分析比较各指标的重要性, 将那些不太重要的指标简单地去掉了事, 而是通过全面分析各项指标所携带的信息, 从中提取出一些潜在的综合性指标( 称为主成分) , 用这不多的几项综合性指标替代原来较多的可观测指标去刻画每一个个体[2]。其基本步骤是:对原始指标进行标准化处理, 消除原始数据之间量纲不同的影响;求相关系数的特征值、特征向量和方差的贡献率; 确定主成分分析的个数根据方差贡献率大于85% 的原则来提取主因子的数; 对主成分分析的意义作解释。

3.1 原始数据及标准化预处理为了消除各变量之间量纲和数值数量级上的差别, 要对原始数据进行标准化预处理, 并全部采用SPSS 高级软件包13. 0 对其进行主成分分析。

3.2 主成分的确定

计算的相关系数的特征值和方差贡献见表2。从表2 中可以看出: 第1、2、3的主成分的累计方差贡献率为931845% > 85% 。所以选取3 个主成分进行评价就足够了, 它代表了中药中微量元素含量的931845 % 的信息。

3.3 计算初始因子载荷矩阵计算3 个初始因子载荷矩阵见表3, 从初始因子载荷矩阵得到3 个主向量矩阵可以得到3 个主成分与各个变量的线形组合分别如下:

F1 = 01482Cu* - 01486Zn* + 01559Fe* -01467Mn*

F2 = 01473 Cu* - 01503Zn* - 01295Fe* +0166Mn*

F3 = 01737Cu* + 01633Zn* - 01198Fe* -01134Mn*

4 结果与讨论

3个主成分的解释:第一主成分中,与之相关程度较大的变量是Fe,载荷系数大于0155。铁与蛋白质形成的转铁蛋白、乳铁蛋白直接组成体内的抗菌物质,转铁蛋白使血浆中游离Fe降低,使代谢过程中铁的移动受到抑制,乳铁蛋白能破坏革兰氏阳、阴性菌的胞浆,阻止细菌在白细胞和吞噬细胞内生长繁殖,起抗菌作用,它还是血红蛋白的重要组成部分和血液中输送氧气和交换氧气的重要元素。

5 结语

总而言之,在我国利用高科技技术对植物中的各种元素进行分析比对,可以有效的提取出其中的微量元素,同时,各种植株的生长和当地的自然地理环境有着密切的联系,提取出来的微量元素可以用于临床试验的依据。

参考文献

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