(浙科版2019必修1)水和无机盐是构成细胞的重要无机物(解析版)公开课

第01讲水和无机盐是构成细胞的重要无机物【学习目标】元素举例说出大量元素和微量元素说明水的含量、氢键、特性及作用举例说明无机盐的生理功能【基础知识】组成细胞的元素大量元素和微量元素根据细胞中的化学元素在生物体内的含量不同，可划分为大量元素与微量元素①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等称为大量元素②Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等称为微量元素。最基本元素：CC元素占人体细胞干重的55.99%，在组成细胞的各种元素中含量最多，因为占细胞干重的物质主要是有机物，而有机物均含C生物界与非生物界的统一性和差异性①从元素种类看：组成生物的元素在自然界都能找到，体现统一性。②从元素含量看：组成生物体的元素在含量上相差很大，体现差异性组成细胞元素的主要作用维持生命活动：如硼（B）元素，可促进花粉的萌发和花粉管的伸长。水水的含量细胞含水量一般为60%--90%，有些细胞含水量可超过90%氢键①形成：由于正负电荷相互吸引而形成②缔合：一个水分子可以通过氢键和另外4个水分子相连。③特性：具有极性，既容易形成，又容易断开。形成氢键放热；断开氢键吸热。作用①作为溶剂：极性分子或离子都易溶于水中②作为介质：水是细胞及生物体内液体介质（生化反应的介质）③运输作用：生物体内物质（营养物及废物）运输都是在水溶液中进行的④调节温度的作用：水分子间氢键形成放热，破坏氢键要吸热。⑤反应物或产物：水是细胞内很多反应的反应物或者产物⑥水的其它影响：动植物分布、繁殖、生长发育、动物体色、动物行为具有深远影响。细胞中的无机盐含量很少，仅占细胞鲜重的1%--1.5%存在形式多数以离子形式存在，少数与其它物质结合。主要生理功能维持生物体的生命活动②维持血浆正常浓度（渗透压）③维持血浆酸碱平衡维持神经、肌肉兴奋性细胞及某些复杂化合物的重要成分【考点剖析】考点一：组成细胞的元素例1．组成生物体的化学元素可分为大量元素和微量元素。下列有关叙述中正确的是（）微量元素在生物体中含量很少，因此其作用不大组成生物体的化学元素，根据其作用不同可分为大量元素和微量元素组成生物体的最基本元素是C，但其占细胞鲜重的比例不是很大组成生物体的有机物的元素均包括C、H、O、N,因此它们构成基本元素【解析】微量元素在生物体内含量很少，但作用不可取代，A错误。根据含量不同将组成生物体的化学元素分为大量元素和微量元素，B错误。因为生物大分子都是以碳链为骨架形成的，因此C是最基本元素，但细胞鲜重中含量最多的元素是O，C正确。组成生物体的基本元素是C、H、O、N但并非每种有机物都包含有C、H、O、N，如糖类只有C、H、O，D错误。故选：C考点二：水例2．下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（）水可以作为细胞内化学反应的反应物B．植物体内的水分参与营养物质的运输C．贮藏的种子不很水分，以保持休眠状态D．水分子间有氢键，使得水具有缓和温度变化的作用【解析】水可以参与细胞呼吸，光合作用等化学反应，A正确。植物体的水分参与营养物质的运输，B正确。贮藏的种子处于休眠状态，含水低，但不是不含水，C错误。水分子间有氢键，断开或形成会吸热或放热，可以调节温度，D正确。故选：C考点三：细胞中的无机盐例3下列关于无机盐的功能的叙述，不正确的是（）参与生物体某些复杂化合物的构成对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义维持生物体内的渗透压和酸碱平衡，使细胞维持正常的形态和功能为细胞的生命活动提供物质和能量【解析】叶绿素、血红蛋白等复杂化合物含有无机盐离子，A正确。许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要的功能，B正确。无机盐能够维持生物体内的渗透压和酸碱平衡，从而使细胞维持正常的形态和功能，C正确。无机盐不能为细胞的生命活动提供能量，细胞的生命活动的能量来源为糖类等有机物，D错误。故选：D【真题演练】1．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．与肌肉的兴奋性无关B．是类胡萝卜素的必要成分C．作为原料参与油脂的合成D．具有维持人血浆酸碱平衡的作用【解析】A、Ca2+与肌肉的兴奋性有关，若哺乳动物血液中Ca2+含量过低，则会发生抽搐，A错误；B、Mg2+是叶绿素的必需成分，B错误；C、油脂只含有C、H、O三种元素，所以不需要H2PO4-作为原料参与的合成，C错误D、HCO3-作为血浆中的缓冲物质，具有维持人血浆酸碱平衡的作用，D正确。故选D。2.无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（）
A.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中B.HCO3-对体液pH起着重要的调节作用C.血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐D.适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【解析】AMg2+存在于叶绿体的叶绿素中而不是存在于类胡萝卜素中，A错误故选A3.哺乳动物血液中某种离子含量过低会导致肌肉发生抽搐。该离子是A．Fe2+ B．Ca2+ C．Cl- D．I-【解析】血浆中Ca2+含量过低会导致肌肉发生抽搐，过多会导致肌无力，B正确，ACD错误。故选B。【过关检测】1．图甲是人体细胞中化合物含量的扇形图，图乙是有活性的人体细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是（）A．若图甲表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质 B．图乙中a、b、c依次是O、C、H C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，说明生物界与非生物界具有统一性 D．组成细胞的元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质等【解析】A、若图甲表示细胞鲜重，细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质，A正确；B、结合分析可知，若图乙表示组成人体细胞的元素占细胞鲜重质量分数的百分比，则a、b、c分别是O、C、H，B正确；C、生物界与非生物界具有统一性体现在：组成生物体的化学元素在无机自然界中都存在，没有一种是生物所特有的，并不是地壳与活细胞中含量最多的元素都是O，就能说明生物界与非生物界具有统一性，C错误；D、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在，D正确。故选：C。2．下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述，正确的是（）A．占细胞鲜重和干重百分比最高的元素分别是C和O B．组成细胞的化学元素依据重要性分为大量元素和微量元素 C．在同一生物体的不同细胞内，各种化学元素的含量相同 D．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到【解析】A、在组成生物体细胞的主要元素中，占细胞鲜重和干重的百分比最多的分别是O和C，A错误；B、组成细胞的化学元素依据含量分为大量元素和微量元素，B错误；C、在同一生物体的不同细胞内，各种化学元素的含量有差异，C错误；D、组成生物体细胞的化学元素，都是从外界吸收而来，故在无机自然界中都能找到，D正确。故选：D。3．下列各组元素全部都是微量元素的是（）A．NaKClSO B．MnFeZnCu C．MgMoPZn D．MoCaCuMg【解析】A、Na、K、Cl、S全部是大量元素，A错误；.B、Mn、Fe、Zn、Cu全部是微量元素，B正确；C、Mg、P是大量元素，Mo、Zn是微量元素，C错误；D、Ca、Mg是大量元素，Mo、Cu是微量元素，D错误。故选：B。4．下表是组成玉米细胞与人体细胞中含量较多的化学元素的种类及其含量（占细胞干重的质量分数/%）。据表分析错误的是（）元素CHONPS玉米细胞43.576.2444.431.460.200.17人体细胞55.997.4614.629.333.110.78A．玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素种类相同 B．玉米细胞中O含量最多的重要原因是玉米细胞含糖量高 C．细胞中S和C的含量取决于它们在生命活动中的重要性 D．表中的化学元素在无机自然界中都能够找到【解析】A、由图可知，玉米细胞和人体细胞中含量最多的四种元素种类相同，都是C、H、O、N，A正确；B、玉米细胞中氧元素的含量远高于人体，是因为玉米细胞中糖类含量高，B正确；C、细胞中元素的含量主要与机体的需求量有关，无论元素含量多少，它们在生命活动中都很重要，C错误；D、构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物所特有的，D正确。故选：C。5．有关生物体细胞组成元素的叙述，正确的是（）A．不管水生生物还是陆生生物，组成它们的化学元素种类大体相同 B．组成细胞的基本元素是C C．活细胞中原子数目最多的元素是O D．组成无机自然界中的化学元素，在生物体中都能找到【解析】A、在不同的生物体内，组成它们的化学元素种类大体相同，含量不同，A正确；B、生物大分子以碳链为骨架，组成细胞基本元素是C、H、O、N，组成细胞的最基本元素是C，B错误；C、氢在活细胞中原子数目最多，C错误；D、构成生物体的元素在无机自然界都可以找到，但是自然界中的元素在生物体内不一定都能找到，D错误。故选：A。6．下列关于水和无机盐的描述，错误的是（）A．水既能参与细胞代谢，也能构成细胞结构 B．冬季来临前，植物体内自由水比例会逐渐下降 C．细胞中的无机盐必须转化为相关化合物才可发挥作用 D．自由水有较强的流动性，在无机盐运输中发挥重要作用【解析】A、水既能参与细胞代谢，也能构成细胞结构，如自由水能够参与细胞的代谢，结合水是细胞结构的重要组成成分，A正确；B、冬季来临前，为了增强自身的抗寒能力，植物体内的结合水含量会增加，自由水比例会逐渐下降，B正确；C、细胞中的无机盐大多以离子的形式存在，这说明多数无机盐不必转化为相关化合物就可发挥作用，C错误；D、自由水有较强的流动性，具有运输能力，在无机盐运输中发挥重要作用，D正确。故选：C。7．下列关于水和无机盐的叙述错误的是（）A．水不能作为细胞的能源物质 B．水是生物体内物质运输的唯一介质 C．细胞中的无机盐多数以离子形式存在 D．哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现肌肉抽搐现象【解析】A、水为无机物，不能作为细胞的能源物质，A正确；B、水是生物体内主要的物质运输质，但不是唯一的，B错误；C、细胞中的无机盐多数以离子形式存在，少部分以化合物的形式存在，C正确；D、哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现肌肉抽搐现象，D正确。故选：B。8．水是构成细胞的重要成分，生命活动的进行离不开水。下列有关叙述错误的是（）A．细胞内的自由水与结合水能相互转换 B．自由水能使无机盐成为离子状态 C．冬天小麦细胞中结合水的比例降低 D．结合水失去了流动性和溶解性【解析】A、细胞中的水有两种存在形式，自由水和结合水，二者在一定条件下，可以相互转换，A正确；B、无机盐只有溶解到水中才能变成离子状态，即自由水能使无机盐成为离子状态，B正确；C、冬天小麦细胞中结合水的比例升高，抗逆性增强，有利于度过寒冷的冬天，C错误；D、结合水与蛋白质、多糖、磷脂等固体物质相结合，这部分水不蒸发，失去了流动性和溶解性，是生物体的重要组成部分，D正确。故选：C。9．水是生命之源，下列关于水的说法错误的是（）A．代谢越旺盛的细胞结合水越多 B．自由水可参与化学反应 C．自由水可运输养料与代谢废物 D．自由水与结合水可以相互转化【解析】A、自由水与代谢有关，代谢越旺盛的细胞自由水越多，A错误；B、自由水可参与化学反应，如水参与需氧呼吸的第二阶段，B正确；C、自由水可作为溶剂，可以运输养料与代谢废物，C正确；D、自由水与结合水不是绝对的，是可以相互转化的，与生物的状态及代谢有关，D正确。故选：A。10．下列有关水和无机盐的叙述，正确的有（）A．水作为良好的溶剂是因为水分子具有极性 B．细胞中无机盐大多数以化合物形式存在 C．哺乳动物的血液中钙离子含量过高，会出现抽搐等症状 D．无机盐可以为人体生命活动提供能量【解析】A、水分子具有极性，故水能作为良好的溶剂，A正确；B、细胞中无机盐大多数是以离子的形式存在，B错误；C、哺乳动物的血液中钙离子含量过低，会出现抽搐等症状，C错误；D、无机盐不能为生命活动提供能量，D错误。故选：A。11．钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（）A．细胞中有以无机离子形式存在的钙 B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层 C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收 D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象【解析】A、钙在细胞中主要以离子形式存在，A正确；B、细胞膜具有选择透过性，人体内Ca2+可通过细胞膜上的转运蛋白进出细胞，不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，B错误；C、维生素D可以促进肠道对钙的吸收，因此适当补充维生素D有利于肠道对钙的吸收，C正确；D、Ca2+可调节肌肉收缩，血钙过低会引起抽搐，D正确。故选：B。12．下列有关水和无机盐的叙述，错误的选项有（）①缺碘会引起儿童佝偻病②患急性肠炎的病人脱水时，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法③休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小④细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在⑤有人长跑后下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着人体大量出汗排出了过量的钠盐⑥人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低⑦Fe2+是血红素的重要成分，缺Fe2+有可能造成人体乳酸中毒A．六项 B．五项 C．四项 D．三项【解析】①缺钙会引起儿童佝偻病，①错误；②患急性肠炎的病人会丢失大量的消化液，包括水分和无机盐，所以脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法，②正确；③种子萌发需要吸收水分（自由水），故休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更大，③错误；④细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在，④错误；⑤哺乳动物的血液中钙离子含量过低，会出现抽搐等症状，⑤错误；⑥钠离子能够维持细胞外液的渗透压，神经肌肉兴奋时，钠离子内流，缺乏会导致神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力，⑥正确；⑦Fe2+是血红素的重要成分，缺Fe2+有可能造成人体运氧能力下降，细胞进行无氧呼吸，产生大量乳酸，引起人体乳酸中毒，⑦正确。故选：C。13．无机盐在生物体内虽含量少，却是维持正常生命活动不可缺少的，以下相关叙述错误的是（）A．Mg2+是组成叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响植物生长 B．缺铁性贫血是因为体内缺铁，血红蛋白合成受阻 C．哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，但是血液中Ca2+含量过高易引起肌肉抽搐 D．无机盐可以参与某些化合物的组成，但是不能直接为生物体提供能量【解析】A、Mg2+是组成叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响植物的光合作用，从而影响植物生长，A正确；B、缺铁性贫血是因为体内缺铁，而Fe2+是血红蛋白的必要成分，缺铁导致血红蛋白合成受阻，B正确；C、哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，但是血液中Ca2+含量过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐，C错误；D、无机盐可以参与某些化合物的组成，但是不能直接为生物