2023-2024学年高一生物人教版2019必修1试题2.2细胞中的无机物

细胞中的无机物基础知识过关1.细胞中的无机物包括水和无机盐。2.水的含量(1)一般地说，水在细胞的各种化学成分中含量最多。(2)不同种类的生物体中，不同的生长发育期，含水量不同。同一生物体内，不同器官的含水量也不同。3．水在细胞内的存在形式和功能：形式自由水结合水特点以游离的形式存在，可以自由流动与细胞内的其他物质相结合，失去流动性和溶解性含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%功能a.细胞内良好的溶剂，各种生化反应的介质b．参与生化反应c．为细胞提供液体环境d．运送营养物质和代谢废物细胞结构的重要组成部分联系自由水和结合水在一定条件下可以相互转化实例：刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是自由水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗；把晒干后的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是结合水，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内自由水的含量相对高些。4.水的存在形式与新陈代谢、抗逆性的关系：比值大：代谢旺盛，抗性弱比值小：代谢缓慢，抗性强→代谢与抗性呈比值大：代谢旺盛，抗性弱比值小：代谢缓慢，抗性强→代谢与抗性呈相反关系实例：种子萌发或幼苗，新陈代谢旺盛、生长迅速时，自由水的含量增多，但抗性减弱；种子晒干后，自由水大量减少，代谢减弱，但抗性增强，易于保存。5.细胞中的无机盐：（1）存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。（2）作用①某些化合物的组成成分，如Mg是构成叶绿素分子的元素、Fe是构成血红素的元素，P是细胞膜、细胞核的重要成分。CaCO3是动物骨和牙齿的重要成分。②维持细胞和生物体正常的生命活动，如哺乳动物血Ca2＋低会引起抽搐，血Ca2＋高会肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经肌肉兴奋性降低，引起肌肉酸痛、无力，因此，当大量出汗后，要及时补充淡盐水。③维持细胞的酸碱平衡和渗透压平衡。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能。知识辨析：1．细胞内的结合水是细胞内的良好溶剂。(×)2．水是影响生物生存和分布的重要非生物因素。(√)3．所有的离子都是细胞所需要的。(×)4．无机盐在细胞内主要以离子形式存在，有些是大分子物质的组成成分。(√)5．植物细胞内自由水的相对含量越多，细胞代谢越旺盛，抗旱性相对越强。(×)6．镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺镁会导致叶片发黄。(√)7．不同种类生物体的含水量大致相同，体现了生物界的统一性。(×)8．无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用。(√)核心点一细胞中的水1．我国2022年3月22日第30个“世界水日”“中国水周”活动的主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。下列有关水对生命活动影响的叙述，正确的是()A．晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于贮藏B．植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高C．与未萌发的小麦种子相比，正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降D．越冬的植物体内自由水比结合水的含量高，有利于植物抵抗寒冷的环境解析：选B。细胞内的水以自由水和结合水的形式存在，种子晾晒过程中失去的水主要是自由水，但晾晒后种子中仍含有自由水，晒干后种子中自由水与结合水的比值下降，代谢强度降低，便于贮藏，也可以延长种子的保存时间，A错误；自由水含量高，代谢旺盛，幼嫩部位比衰老部位自由水的含量高，B正确；与未萌发的种子相比，正在萌发的种子细胞代谢活动旺盛，自由水含量增加，则自由水与结合水的比值升高，C错误；越冬的植物体内自由水向结合水转化，自由水所占的比例逐渐降低，结合水所占的比例逐渐升高，有利于植物抵抗寒冷的环境，D错误。2．(2022·内蒙古包头高一期末)“绵绵的春雨润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”下列各图为植物在复苏过程中细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图，则图示表示正确的是()解析：选B。小草被润醒了、杨树被润绿了、报春花被润开了的过程中细胞新陈代谢活动逐渐增强，因此自由水含量升高，结合水含量降低。3．(2022·重庆高一期末考试)下图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是()A．图中①指的是结合水，该部分水较少，丢失不会导致细胞死亡B．图中②指的是自由水，细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多C．存在形式由②转变成①有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性D．图中甲可表示组成细胞结构，乙可表示运送营养物质和代谢废物解析：选A。由题图可知，水的存在形式②有多种功能，为自由水，则水的存在形式①为结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，如果这部分水丢失会导致细胞死亡，A错误；正常情况下，细胞内自由水所占的比例越高，细胞的代谢就越旺盛，B正确；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强，故自由水转化为结合水，可降低代谢水平，提高植物抗寒性、抗旱性等抗逆能力，C正确；结合水的功能为组成细胞结构，自由水是良好的溶剂，能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应、为细胞提供液体环境等，故乙可表示运送营养物质和代谢废物，D正确。核心点二细胞中的无机盐1．(2022·山东威海高一月考)无机盐是某些化合物的重要组成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述正确的是()A．Mg2＋是类胡萝卜素的必要成分，主要以离子形式存在B．Ca2＋与肌肉的兴奋性无关，属于大量元素C．H2POeq\o\al(－,4)作为原料参与脂肪的合成D．HCOeq\o\al(－,3)具有维持人体血浆酸碱平衡的作用答案：D2．(2022·河北唐山高一月考)农科院研究员将一块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外，其他田间处理措施相同，实验结果如下表：地块甲乙丙丁戊施肥尿素磷酸二氢钾磷酸二氢铵硫酸铵不施肥产量从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是()A．KB．NC．PD．S解析：选A。甲、乙、丙、丁、戊除施肥不同外，其他田间处理措施相同，由小麦产量可看出，施用尿素、磷酸二氢铵、硫酸铵和不施肥时产量均在55左右，只有施用磷酸二氢钾的情况下小麦产量较不施肥时明显提高，说明该地块产量低是由缺少K引起的，A符合题意。3．(2022·山西太原高一期中)下列有关生物体内元素和无机盐的叙述，正确的是()A．人体血液中Ca2＋含量太低，会出现抽搐等症状B．N、P、K是植物需要的大量元素，缺少P植物仍能正常生长C．Mg是构成叶绿素的元素，属于微量元素D．大量出汗排出过多的无机盐后，应喝碳酸饮料解析：选A。人体血液中Ca2＋含量太低会出现抽搐等症状，A正确；N、P、K是植物需要的大量元素，缺少P植物不能正常生长，B错误；Mg是大量元素，C错误；大量出汗带走体内的水分和无机盐，因此需要补充盐汽水以保证体内水盐平衡，D错误。4．某科学家在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐()A．是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B．对维持生物体的生命活动有重要作用C．对维持细胞的形态有着重要作用D．为蛙心的持续跳动提供能量解析：选B。题干中的无机盐是离子态不是化合态，说明了无机盐是生物体进行正常生命活动的必要条件，A错误，B正确；题干中未提及对细胞形态的影响，C错误；无机盐不能提供能量，D错误。1．磁共振技术(MRI)可应用于临床疾病诊断，因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是()A．构成人体的不同组织和器官的含水量不一样B．水在细胞中的存在形式及功能是不变的C．组织发生病变，会引起组织内的化学反应变化D．发生病变的器官，新陈代谢速率会发生改变解析：选B。人体中不同组织、器官的代谢强度不同，含水量也不同，A正确；水是活细胞中含量最多的化合物，水在细胞中的存在形式及功能并不是一成不变的，在不同环境下，细胞内代谢强度不同，自由水含量会发生改变，B错误；组织或器官病变，代谢速率发生改变，生物化学反应会受到影响，C、D正确。2．下图是一种叶绿素分子(左)和血红素分子(右)的局部结构简图，下列说法不正确的是()A．合成叶绿素和血红素分别需要Mg2＋和Fe2＋B．植物体缺Mg2＋会影响光合作用C．人体缺Fe2＋会影响血红蛋白对氧的运输D．Mg和Fe分别存在于植物和动物细胞中解析：选D。Mg2＋是叶绿素的组成成分，叶绿素是光合作用必需的色素；而Fe2＋是血红素的组成成分，若缺乏就会影响红细胞的功能；Fe和Mg在动物和植物细胞中都存在。3．下图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化，据图分析，下列叙述不正确的是()A．随着种子的成熟，种子的抗逆性越来越强B．种子的鲜重随着种子的成熟而逐渐降低C．种子中水分减少的主要原因是植物吸收的水分减少D．种子成熟期间这两种物质的变化与种子萌发时相反解析：选C。种子成熟过程中，自由水大量减少，从而增强了种子的抗逆性，这是种子水分减少的主要原因，并非植物吸收水分减少的结果。4．(2022·江西九江七校高一联考)某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请完成下列实验，证实上面的猜测哪个是正确的。(1)材料用具：三株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。(2)实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状。根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长、发育的比较，判断小叶病的病因。(注：全素培养液是指含有植物生长所需全部必需元素的培养液，缺锌、缺镁的培养液是除锌元素或镁元素外其他必需元素齐全的培养液)(3)方法步骤：①首先配制全素培养液、缺锌培养液和__________培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。②将三株苹果幼苗分别培养在上述三种培养液中。③放在适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长、发育状况。(4)结果预测和分析：①________缸内的苹果幼苗正常生长。②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明____________________________；若C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明______________________________；若B、C两缸内的幼苗都不表现为小叶病，则说明__________________________________________________________________________________________________________。(5)若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(3)①由实验目的可知，实验的自变量是培养液中是否含有锌元素和镁元素，实验还应遵循对照原则，因此实验分为三组，一组是全素培养液作为对照，一组是缺锌培养液，一组是缺镁培养液。(4)结果预测和分析：①A缸是全素培养液，因此A缸内的苹果幼苗正常生长。②如果苹果小叶病是由缺锌引起的，则B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸内苹果幼苗不表现出小叶病；如果苹果小叶病是由缺镁引起的，则C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸内苹果幼苗不表现出小叶病。如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关，则B、C两缸内幼苗与A缸内相同，都不表现出小叶病。(5)由题意可知，该实验的目的是证明苹果小叶病是由缺锌引起的，还应增加一组实验，在缺锌培养液B缸中加入一定量的含锌的无机盐，观察患小叶病的苹果幼苗是否恢复正常，若恢复正常，则说明苹果小叶病确实是由缺锌引起的。答案：(3)①缺镁(4)①A②苹果小叶病是由缺锌引起的苹果小叶病是由缺镁引起的苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关(5)在缺锌培养液B缸中加入一定量的含锌的无机盐，在适宜条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育情况。一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长1．(高考组合)下列有关生物体内水分的叙述，正确的是()A．(2020·江苏卷T1)自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应B．(2020·江苏卷T1)结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中C．(2018·全国卷ⅡT4改编)有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，风干种子中结合水与自由水的比值大D．(海南卷)同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同解析：选C。自由水可以直接参与生化反应，A错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，但液泡中