2024-2025学年高中生物第2章组成细胞的分子第5节细胞中的无机物学案新人教版必修1

PAGEPAGE11第5节细胞中的无机物一、细胞中的水1.水的含量(1)含量：水是细胞中含量最多的化合物。(2)含水量、生物种类与发育阶段的关系(3)同一生物体内，不同器官的含水量不同，一般代谢旺盛的组织、器官含水量较多。2.水的存在形式及作用形式自由水结合水概念细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流淌与细胞内其他物质相结合的水功能①细胞内的良好溶剂②参加生物化学反应③为细胞供应液体环境④运输养分物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分(1)生物体的含水量与生物的生活环境亲密相关()(2)种子储存前，晒干是为了削减自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长储存时间()(3)参加运输养分物质和代谢废物的水为自由水()答案(1)√(2)√(3)√1.思索下列实际问题，做出合理推想：(1)簇新小麦种子放在阳光下，质量减轻的缘由？提示自由水散失。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么？提示失去自由水的种子仍能保持其生理活性。(3)干种子不浸泡就不萌发，缘由是什么？提示自由水越少，代谢强度越低。(4)种子晒干后再储存的原理是什么？提示削减自由水含量，降低呼吸作用，延长种子储存时间。(5)低温环境削减花卉浇水的缘由是什么？提示降低自由水与结合水的比值，提高植物对低温的抗性。2.一般来说，绿色植物的抗干旱、抗冻实力与其代谢旺盛程度成反比。请据此分析细胞抗干旱、抗冻实力与自由水/结合水值的关系。提示自由水/结合水值越大，代谢就越旺盛，细胞抗干旱、抗冻实力越低。易错提示关于生物体中水的理解(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。(2)晒干种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅降低。(3)细胞内的结合水，一般吸附在纤维素、淀粉和蛋白质等大分子表面形成水合物，是细胞结构的重要组成成分。二、细胞中的无机盐1.存在形式和含量2.无机盐的生理功能生理功能举例组成某些困难化合物①Mg是叶绿素分子必需的成分；②Fe是血红蛋白的重要成分；③I是形成甲状腺激素的成分维持细胞和生物体的生命活动哺乳动物的血液中必需含有肯定量的Ca2＋，假如Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状维持生物体内的平衡①渗透压的平衡：Na＋、Cl－对维持血浆等的渗透压有重要作用，K＋对维持细胞内液的渗透压起确定作用；②酸碱平衡(即pH平衡)：无机盐离子组成重要的缓冲体系如H2POeq\o\al(－,4)/HPOeq\o\al(2－,4)和H2CO3/HCOeq\o\al(－,3)等来调整并维持pH平衡归纳总结(1)钠离子是细胞外液中的主要阳离子，在维持细胞外液晶体渗透压中起重要作用，假如缺钠，会引发低钠血症，患者倦怠、淡漠、无神、起立时易昏倒，严峻时恶心、呕吐、血压急剧下降。(2)常见无机盐的功能与缺乏症种类功能缺乏时引起的症状Fe血红蛋白的重要组成成分缺铁性贫血症Mg叶绿素的重要组成成分植物叶绿素合成受阻，影响光合作用Zn很多酶的组成成分生长发育不良，生殖腺功能受影响Ca骨骼、牙齿的重要组成成分骨骼畸形；抽搐等I甲状腺激素的重要组成成分甲状腺肿大；呆小症B促进花粉的萌发和花粉管的伸长油菜缺B时，“花而不实”Na维持动物细胞外液的渗透压动物细胞外液渗透压降低，过低时不能维持正常的细胞形态(1)生物体内，无机盐均以离子形式存在()(2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动()(3)水和无机盐都不能作为细胞的能源物质()答案(1)×(2)√(3)√1.患急性肠胃炎，为什么医生用0.9%的生理盐水静脉注射，而不用蒸馏水？提示注射的生理盐水与细胞的渗透压相等，保证了细胞的形态和生命活动。2.为什么大量出汗时应多喝淡盐水？3.探究植物必需无机盐的试验设计思路探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培育法，详细设计思路如下：(1)比照组：__________________→正常生长。(2)试验组试验组加入X盐的目的是_______________________，以增加劝服力。提示(1)植物＋完全培育液(2)X不是必需无机盐X是必需无机盐二次比照(使试验组前后比照)1.(2024·大同高一检测)下列关于细胞中含水量的叙述，不正确的是()A.水是人体细胞内含量最多的化合物B.老年人细胞中含水量比婴儿要少C.越冬植物的细胞内自由水和结合水含量比值一般较高D.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水较多答案C解析水是人体细胞内含量最多的化合物，A正确；老年人细胞中含水量比婴儿要少，B正确；自由水与结合水含量比值与植物的抗逆性有关，越冬植物细胞内的结合水含量上升，自由水含量下降，因此细胞内自由水和结合水含量比值一般较低，C错误；新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水较多，D正确。2.(2024·吉林长春田家炳试验中学期末)下列对细胞内自由水的描述，有科学性错误的是()A.约占细胞内水分的95.5%B.能够流淌并能运输物质C.细胞结构的重要组成成分D.是各种代谢活动的介质答案C解析结合水大约占细胞内全部水分的4.5%，自由水含量约占95.5%，A正确；自由水可以自由流淌，并能运输养分物质和代谢废物，B正确；结合水是细胞结构的重要组成成分，C错误；自由水是细胞内的良好溶剂，是各种代谢活动的介质，为代谢活动供应液体环境，D正确。3.(2024·北师大附中期中)下列关于无机盐的说法错误的是()A.维持细胞的酸碱平衡B.细胞内某些困难化合物的重要组成成分C.在细胞中大多数以化合物的形式存在D.炎炎夏日在室外作业的人应多喝淡盐水答案C解析无机盐具有维持细胞酸碱平衡的作用，如H2POeq\o\al(－,4)/HPOeq\o\al(2－,4)，A正确；有些无机盐是细胞内某些困难化合物的重要组成成分，如Mg是构成叶绿素的重要成分，B正确；在细胞中，大多数无机盐以离子的形式存在，C错误；炎炎夏日在室外作业的人随汗液排出了大量无机盐，为了维持细胞的渗透压平衡，应多喝淡盐水，D正确。4.(2024·徐州高一检测)苹果含有微量元素锌，而锌是构成与记忆力休戚相关的核酸和蛋白质不行缺少的元素，儿童缺锌就会导致大脑发育不良，因此苹果又被称为“记忆之果”。这说明无机盐离子()A.对维持酸碱平衡有重要作用B.对维持细胞形态有重要作用C.对调整细胞内的渗透压有重要作用D.对维持生物体的生命活动有重要作用答案D解析由缺锌会导致大脑发育不良，可知锌对于生物体的生命活动有重要影响，该事实与酸碱平衡、维持细胞形态和渗透压的调整无干脆关系。5.(2024·广东深圳高级中学期中)下列有关水和无机盐的叙述，错误的是()A.夏季植物叶片由绿变黄，可能是土壤缺Mg所致B.正常人饮食不当出现贫血，可能是食物中缺Fe所致C.自由水与结合水在肯定条件下可以相互转化D.细胞内自由水越多，抗逆性越强答案D解析植物缺Mg会影响叶绿素的合成，导致叶绿素含量削减，叶片发黄，A正确；Fe是构成血红蛋白的重要成分，缺Fe会影响血红蛋白的合成而出现贫血，B正确；自由水和结合水不是一成不变的，在肯定的条件下可以相互转化，C正确；细胞内自由水越多，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，D错误。6.(2024·北京四中高一期末)人体所须要的养分物质包括水和无机盐等无机物及糖类、脂质和蛋白质等有机物，这些养分物质在人体细胞中有着重要的作用。请回答下列问题：(1)请叙述自由水的生理作用：________________________________________________。(2)人每天都要补充肯定数量的蛋白质，尤其是婴幼儿时期，假如蛋白质摄入不足会导致机体免疫力下降，缘由是________________________________________________________。(3)在自然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是______________________________________________________________。(4)牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖是______。假如哺乳动物的血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，这说明无机盐对________________________________有重要作用。答案(1)(4)乳糖维持细胞和生物体的生命活动解析(1)自由水的生理作用：是细胞内的良好溶剂；参加多种生物化学反应；运输养分物质和代谢废物；为细胞供应了良好的液体环境。(2)抗体的成分是蛋白质，蛋白质摄入不足会导致必需氨基酸的摄入量不足，从而导致抗体分泌不足，使机体免疫力下降。(3)Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe中属于大量元素的是K、Ca、P、Mg。(4)乳糖是牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖。血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，这说明无机盐对维持细胞和生物体正常的生命活动具有重要作用。题组一细胞中的水1.(2024·江西临川二中月考改编)2024年3月22日是第27届世界水日，我国纪念世界水日和开展中国水周活动的宣扬主题是“坚持节水优先，强化水资源管理”。下列对于生物体内自由水的叙述不正确的是()A.生物体代谢旺盛时含量较多B.不参加细胞内的生化反应C.是细胞内的良好溶剂D.植物越冬时，细胞内自由水含量降低答案B解析自由水以游离的形式存在，代谢旺盛时含量多，是细胞内的良好溶剂，还可以参加细胞内的很多生化反应，A、C正确、B错误；冬季，植物细胞内部分自由水转化为结合水，使自由水含量降低，提高了植物的抗寒实力，D正确。2.(2024·菏泽高一检测)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是()A.植物体内的水分参加养分物质的运输B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物D.同种植物萌发种子的水含量和休眠种子的水含量相同答案D解析大部分养分物质必需溶解在水中才能在细胞中运输，A项正确；水是细胞鲜重中最重要的组成成分，细胞鲜重大部分为水，B项正确；水作为反应物参加光合作用和细胞呼吸过程，C项正确；休眠种子中的水含量远远小于萌发种子中的水含量，D项错误。3.图中曲线能正确反映大豆种子萌发至形成幼苗的过程中，细胞中自由水/结合水的值(纵坐标)的变更的是()答案B解析种子在萌发之前，处于休眠状态，代谢很弱，细胞中的水主要以结合水形式存在，自由水/结合水的值较小；种子在萌发之后，自由水渐渐增多，代谢旺盛，发育成幼苗后，自由水含量趋于稳定，所以自由水/结合水的值不断增大，最终达到一个相对稳定水平。4.(2024·郑州模拟)如图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析下列有关说法正确的是()A.①和②均有生命活力，但是含水量不同B.①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化C.④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同D.②不含水分，可作为种子贮存答案C解析失去结合水的②不再具有生命活力，A错误；烘干过程中部分结合水转化为自由水散失，B错误；④和⑤都是水，但是在细胞中的存在形式不同，④是来自细胞中的自由水，⑤主要是来自细胞中的结合水，C正确；②不再具有生命活力，不能作为种子贮存，D错误。5.(2024·湖北黄冈高一检测)生物体的一切生命活动都离不开水，下列叙述错误的是()A.自由水是各种代谢活动的介质B.幼儿体内的含水量高于成年人C.种子晒干后，结合水含量削减，代谢减慢D.植物成熟部分比幼嫩部分含水量低答案C解析种子晒干后，自由水含量削减，代谢缓慢。题组二细胞中的无机盐6.(2024·广东佛山一中期末)下列关于无机盐的功能的叙述，不正确的是()A.参加生物体内某些困难化合物的构成B.对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义C.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与功能D.为细胞的生命活动供应物质和能量答案D解析叶绿素、血红蛋白等困难化合物中含有无机盐离子，A正确；很多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要功能，如Fe是血红蛋白的重要组成成分，一旦缺乏会导致缺铁性贫血症，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与功能，C正确；无机盐不能为细胞的生命活动供应能量，细胞生命活动的能量来源为糖类等有机物，D错误。7.(2024·湖南株洲二中期末)医生常给脱水病人注射生理盐水(质量分数为0.9%的氯化钠溶液)，而不注射蒸馏水或浓度更高的浓盐水，这是因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破；而在浓盐水中，红细胞会因为失水而皱缩，从而丢失输送氧气的功能。这个事例说明()A.无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用B.只有红细胞有这种特征C.水分子简单进出细胞D.无机盐离子简单进出细胞答案A解析由题意知，氯化钠溶液的浓度过大或过小均会导致细胞形态发生变更，影响其生理功能，这说明肯定浓度的无机盐对维持细胞的形态和功能具有重要作用。8.(2024·河北衡水中学校级模拟)如图是一种叶绿素分子(左)和血红蛋白分子(右)的局部结构简图，下列说法错误的是()A.合成叶绿素和血红蛋白分别须要Mg和FeB.植物体缺Mg会影响光合作用C.人体缺Fe会影响血红蛋白对氧的运输D.Mg和Fe分别存在于植物细胞和动物细胞中答案D解析Mg是叶绿素的重要组成成分，Fe是运输氧的血红蛋白的重要组成成分，A正确；植物体缺Mg会影响叶绿素的合成，进而影响光合作用，B正确；人体缺Fe会影响血红蛋白对氧的运输，C正确；Mg和Fe是组成细胞的元素，普遍存在于植物细胞和动物细胞中，D错误。9.(2024·许昌高一检测)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞汲取水分。有关该现象的说法错误的是()A.液泡内Na＋的大量贮存不须要细胞代谢供应能量B.液泡内Na＋参加调整渗透压，大量贮存使细胞液渗透压增大C.液泡内无机盐浓度的大小会影响其吸水或失水D.该现象说明，盐生植物的生理功能是与其生存环境相适应的答案A解析Na＋通过主动运输方式大量贮存在液泡内，这须要细胞代谢供应能量，A错误；液泡内Na＋参加调整渗透压，大量贮存使细胞液渗透压增大，从而促进细胞汲取水分，B正确；Na＋维持细胞内渗透压而促进细胞通过渗透作用汲取水分，可见液泡内无机盐浓度的大小会影响其吸水或失水，C正确；生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，细胞内Na＋浓度高，以促进细胞汲取水分，这说明盐生植物的生理功能是与其生存环境相适应的，D正确。10.(2024·河北衡水中学检测)为了探究某元素是否是植物的必需元素，应实行的方法是()A.检测正常叶片中该元素的含量B.分析根系对该元素的汲取过程C.分析环境条件对该元素汲取的影响D.视察含全部养分元素的培育液中去掉该元素前后植株的生长发育状况答案D解析推断某元素是否是植物的必需元素，通常用溶液培育法。即在人工配制的完全培育液中，除去某种元素，然后视察植物的生长发育状况：假如植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；假如植物的生长发育不正常，且只有补充了该种元素后植物的生长发育才复原正常，说明该元素是植物所必需的元素。11.(2024·安徽马鞍山二中月考)结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是()A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄的变更B.曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变更C.曲线③可表示一粒簇新的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其自由水的相对含量变更D.曲线①可表示人从幼年到成年体内含水量的变更答案C12.(2024·湖北武汉联考)如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变更与某植物生长速率的关系，下列分析正确的是()A.该植物生长对甲元素的需求大于乙元素B.当土壤中乙元素浓度为B时，施含乙元素的肥料最有利于该植物生长C.当该植物生长速率最大时，对甲、乙元素的需求量相近D.持续保持甲、乙元素供应量相等可能会导致该植物生长不正常答案D解析据图可知，该植物生长对甲元素的需求小于乙元素，A错误；当土壤中乙元素浓度为A时，施含乙元素的肥料最有利于该植物生长，B错误；当该植物生长速率最大时，对甲、乙元素的需求量相差很大，C错误；分析图中两曲线交点可知，持续保持甲、乙元素供应量相等可能会导致该植物无法正常生长，D正确。13.(2024·贵州贵阳一中期末)回答下列与水有关的问题：(1)水是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中，自由水和结合水的相对含量的变更是与细胞生命活动相适应的。请回答下列问题：①农夫将新收获的种子放在场院晒，是为了除去部分________，然后再将其储存。②假如将晒过的种子再用火烧烤，会使种子失去______水，导致种子不能萌发。(2)种子在黑暗中萌发成幼苗，种子和幼苗经过处理后称量得到的数据如表所示，请依据表中的数据回答问题：项目处理方法质量/g种子幼苗湿重干脆称重160170干重70℃，72h138118灰分550℃，16h22①与种子相比，幼苗湿重增加，增加的主要物质是________________。②与种子相比，幼苗干重削减，削减的主要物质是________________。③灰分代表的物质是____________________。答案(1)①自由水②结合(2)①自由水②有机物③无机盐解析(1)种子在晒干过程中失去的是自由水，将晒过的种子用火烧烤，会使种子失去结合水，导致种子不能萌发。(2)分析表中数据可知，幼苗干重小于种子干重，而幼苗湿重大于种子湿重，因此幼苗湿重增加的主要是自由水。黑暗条件下，种子萌发成幼苗的过程中，代谢活动渐渐增加，生命活动旺盛，须要消耗种子中储存的有机物来供应能量，因而干重削减。灰分是经高温灼烧后剩余的物质，主要成分是细胞中的各种无机盐。14.(2024·四川成都彭州中学高一上月考)氟主要分布在人体的骨骼、牙齿、指甲和毛发中，尤以牙釉质中含量最高，氟的摄入量或多或少最先表现在牙齿上。(1)氟是骨骼和牙齿的正常成分，可防止出现龋齿、老年人骨质疏松等症状，这说明无机盐的生理作用包括______________________________________________________________。(2)氟是人体健康所必需的________(填“大量元素”或“微量元素”)，主要作用为增加骨骼和防止龋齿。(3)细胞中的无机盐大多数以__________的形式存在。答案(1)构成细胞内某些困难化合物(2)微量元素(3)离子解析(1)氟是骨骼和牙齿的正常成分，可防止出现龋齿、老年人骨质疏松等症状