資源簡介

第2節(jié)　細(xì)胞中的無機(jī)物
課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)　(1)指出生物體的含水量一般為60%～95%，以自由水和結(jié)合水的形式存在，賦予了細(xì)胞許多特性，在生命活動(dòng)中具有重要作用(結(jié)構(gòu)與功能觀)。
(2)舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動(dòng)密切相關(guān)(物質(zhì)與能量觀)。
一、細(xì)胞中的水
1.水的含量
(1)水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分，也是活細(xì)胞中含量最多的化合物。
(2)生物體的含水量隨著生物種類的不同有所差別。
2.水的特點(diǎn)
(1)水分子是極性分子，因此水是良好的溶劑。
(2)水分子具有氫鍵，易于斷裂和形成，使水具有流動(dòng)性和較高的比熱容。
3.水的存在形式和作用
[微思考]
水為什么能成為細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑？
提示：水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對(duì)稱分布，使水分子成為一個(gè)極性分子。帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合。
4.水的含量與細(xì)胞代謝和抗逆性的關(guān)系
正常情況下，細(xì)胞內(nèi)自由水所占的比例越大，細(xì)胞的代謝就越旺盛；而結(jié)合水越多，細(xì)胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強(qiáng)。
[辨正誤]
(1)生物種類不同，含水量不同，如陸生生物含水量多于水生生物。(×)
提示：陸生生物含水量少于水生生物。
(2)新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中只含有自由水，代謝旺盛。(×)
提示：新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中也含有結(jié)合水，只是結(jié)合水所占的比例小。
(3)水分在細(xì)胞內(nèi)不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。(×)
提示：結(jié)合水參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。
(4)細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值，種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)高。(×)
提示：細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值，種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)低。
閱讀材料，回答問題：
材料1　水是生命之源。
下圖中A、B表示水在細(xì)胞中的兩種存在形式及在不同狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化情況。
AB
材料2　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要將種子曬干后進(jìn)行儲(chǔ)存，這樣能保存較長時(shí)間。如果將曬干后的種子放入試管中進(jìn)行加熱，會(huì)發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。曬干后的小麥種子不能萌發(fā)，浸泡處理后的小麥種子卻可以萌發(fā)。
(1)結(jié)合材料1圖示，歸納自由水、結(jié)合水的相對(duì)含量與細(xì)胞代謝強(qiáng)度的關(guān)系？
提示：細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值大，代謝活動(dòng)旺盛；細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值小，代謝活動(dòng)緩慢。
(2)據(jù)材料2分析：
①種子曬干后重量減輕，此時(shí)種子失去的主要是哪種形式的水？干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)，這說明了什么？
提示：自由水。失去大部分自由水的種子仍能保持其生理活性。
②種子需曬干后進(jìn)行儲(chǔ)存的原因是什么？
提示：種子曬干后自由水含量減少，細(xì)胞代謝減弱，儲(chǔ)存時(shí)可減少有機(jī)物的消耗。
(3)“綿綿的春雨潤醒了小草，潤綠了楊樹，潤開了報(bào)春花。”繪出植物在復(fù)蘇過程中，細(xì)胞中自由水與結(jié)合水相對(duì)含量變化的曲線圖。
提示：
(4)越冬的植物、干旱地區(qū)植物細(xì)胞中，結(jié)合水含量升高，這表明自由水和結(jié)合水的含量與生物的抗逆性有什么關(guān)系？
提示：在一般情況下，結(jié)合水/自由水的值越大，細(xì)胞抗逆性越強(qiáng)。
1.水分子的結(jié)構(gòu)及氫鍵示意圖及理化特性的解讀
2.自由水和結(jié)合水的比值關(guān)系
(1)圖示
(2)曲線
(3)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
①種子萌發(fā)時(shí)，需要吸收水分增加自由水含量。
②種子儲(chǔ)存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長儲(chǔ)存時(shí)間。
③越冬作物減少灌溉，可提高作物對(duì)低溫的抗性。
【學(xué)以致用】
1.(2024·安陽一中高一質(zhì)檢)人們普遍認(rèn)為，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命從一開始就離不開水。下列關(guān)于水的說法，錯(cuò)誤的是(　　)
A.水分子是極性分子，帶電分子(或離子)易與水結(jié)合，因此水是一種良好的溶劑
B.由于氫鍵的存在，使水可以緩解溫度的變化，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性
C.結(jié)合水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，是細(xì)胞中水的主要存在形式
D.種子萌發(fā)時(shí)結(jié)合水與自由水的比值減小，細(xì)胞代謝增強(qiáng)
答案　C
解析　水分子是極性分子，帶電分子(或離子)易與水結(jié)合，因此水是一種良好的溶劑，A正確；氫鍵的存在使水溫不易改變，可以緩解溫度的變化，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；自由水是細(xì)胞中水的主要存在形式，C錯(cuò)誤；種子萌發(fā)時(shí)自由水增多，結(jié)合水與自由水的比值減小，細(xì)胞代謝增強(qiáng)，D正確。
2.(2024·襄陽四中高一月考)2023年3月22日是第三十一屆“世界水日”。下列有關(guān)生物體中水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.沙漠地區(qū)的仙人掌細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水
B.細(xì)胞內(nèi)自由水所占比例越大，抵抗寒冷能力越弱
C.結(jié)合水失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分
D.水在細(xì)胞中的兩種存在形式不能相互轉(zhuǎn)化
答案　D
解析　沙漠地區(qū)的仙人掌細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水，A正確；細(xì)胞內(nèi)自由水所占比例越大，抵抗寒冷能力越弱，B正確；結(jié)合水失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分，C正確；一定條件下，水在細(xì)胞中的兩種存在形式可相互轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)誤。
二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽
1.存在形式和含量
2.無機(jī)鹽的生理功能
生理功能 舉例
組成某些復(fù)雜化合物 ①M(fèi)g是構(gòu)成葉綠素的元素； ②Fe是構(gòu)成血紅素的元素； ③P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分
維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng) ①Na＋缺乏會(huì)引發(fā)肌肉酸痛、無力等； ②哺乳動(dòng)物血液中Ca2＋的含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀
維持生物體內(nèi)的平衡 ①滲透壓的平衡；②酸堿平衡
[微思考]
醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的使用體現(xiàn)了無機(jī)鹽的什么功能？
提示：維持生物體內(nèi)的滲透壓平衡。
[辨正誤]
(1)無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的有機(jī)物。(×)
提示：無機(jī)物。
(2)細(xì)胞中的無機(jī)鹽全部以離子的形式存在。(×)
提示：無機(jī)鹽并不都是以離子的形式存在。如骨骼中的鈣以CaCO3的形式存在。
(3)血鈣過高會(huì)引起抽搐。(×)
提示：血鈣含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。
(4)細(xì)胞中的無機(jī)鹽為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供物質(zhì)和能量。(×)
提示：無機(jī)鹽不能為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。
1.下圖是一種葉綠素分子和血紅素分子的局部結(jié)構(gòu)簡圖，據(jù)圖回答相關(guān)問題：
(1)葉綠素分子的基本組成元素有C、H、O、N、Mg，血紅素分子的基本組成元素有C、H、O、N、Fe。
(2)缺Mg植物葉子會(huì)變黃的原因是缺Mg會(huì)使葉綠素形成受阻，葉子缺乏葉綠素導(dǎo)致變黃；缺Fe會(huì)導(dǎo)致人體表現(xiàn)出貧血癥狀的原因是缺Fe會(huì)導(dǎo)致血紅素的合成障礙，從而表現(xiàn)貧血癥狀。
(3)由此說明無機(jī)鹽有什么作用？
提示：無機(jī)鹽是某些化合物的重要組成成分。
2.閱讀下列材料，回答問題：
材料1　足球運(yùn)動(dòng)員在激烈比賽中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是隨著汗液丟失了大量Ca2＋引起的；硼能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，植物缺硼往往“花而不實(shí)”。
材料2　生理鹽水是指與哺乳動(dòng)物血漿和淋巴液等滲的無機(jī)鹽溶液，常用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。人體的紅細(xì)胞在生理鹽水中會(huì)保持原有的形態(tài)，如果放到清水中，會(huì)吸水漲破。
材料3　人體代謝過程中產(chǎn)生的一些代謝物質(zhì)會(huì)改變體液的酸堿度，人體血液中存在的H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸堿緩沖物質(zhì)，可以中和人體代謝產(chǎn)生的或酸或堿的代謝物質(zhì)。
(1)材料1說明：無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體正常生命活動(dòng)有重要作用。細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。
(2)材料2說明：無機(jī)鹽能調(diào)節(jié)人體的滲透壓，維持細(xì)胞的正常形態(tài)。
(3)材料3說明：無機(jī)鹽對(duì)于維持人體內(nèi)環(huán)境酸堿平衡的相對(duì)穩(wěn)定具有重要作用。
(4)人體劇烈運(yùn)動(dòng)或高溫作業(yè)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大量出汗，此時(shí)宜補(bǔ)充清水還是淡鹽水？為什么？
提示：宜補(bǔ)充淡鹽水。因大量流汗時(shí)許多無機(jī)鹽離子會(huì)隨水分流失，補(bǔ)水時(shí)必須同時(shí)補(bǔ)適量鹽方可維持體內(nèi)水鹽的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
【學(xué)以致用】
3.(2024·遼寧葫蘆島協(xié)作體聯(lián)考)無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.缺乏Na＋，神經(jīng)細(xì)胞興奮性會(huì)降低
B.缺Fe，會(huì)造成缺鐵性貧血
C.缺乏K＋，會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐
D.缺P，會(huì)導(dǎo)致植物葉片呈暗綠偏紫色
答案　C
解析　缺乏Ca2＋會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐，C錯(cuò)誤。
4.(2024·廣東汕頭期中)下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　)
A.缺鐵性貧血是由于體內(nèi)缺乏鐵，不能合成血紅素引起的
B.鎂是構(gòu)成葉綠素的成分之一，缺鎂會(huì)影響光合作用的進(jìn)行
C.患急性腸胃炎的病人脫水時(shí)只需要補(bǔ)充體內(nèi)丟失的水分
D.碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘
答案　C
解析　患急性腸胃炎的病人脫水時(shí)，不僅需要補(bǔ)充水分，還需要補(bǔ)充體內(nèi)丟失的無機(jī)鹽，C錯(cuò)誤。
常見元素功能及缺乏癥
　　　
隨堂檢測
1.(2024·許昌高中檢測)患急性腸胃炎的人要及時(shí)補(bǔ)充生理鹽水，其主要目的是(　　)
A.降溫 B.提供能量
C.消毒 D.維持水和無機(jī)鹽代謝的平衡
答案　D
解析　患急性腸胃炎時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充生理鹽水的目的是補(bǔ)充水和無機(jī)鹽，以維持水和無機(jī)鹽代謝的平衡，D正確。
2.(2024·浙江湖州期中改編)科學(xué)家推測，液態(tài)水是存在生命的前提。下列關(guān)于水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.是良好的溶劑
B.細(xì)胞中的水分子都以結(jié)合水的形式存在
C.是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分
D.其功能之一是運(yùn)送營養(yǎng)和排出代謝廢物
答案　B
解析　細(xì)胞中的水分子有自由水和結(jié)合水兩種形式，B錯(cuò)誤。
3.(2024·廣東中山調(diào)研)碳酸酐酶(蛋白質(zhì)類化合物)中含有一個(gè)鋅離子。該酶能催化反應(yīng)：H2CO3→CO2＋H2O。從而可使人免于酸中毒。以上實(shí)例不能體現(xiàn)無機(jī)鹽的哪一功能(　　)
A.維持細(xì)胞的正常形態(tài)
B.合成某些重要化合物的原料
C.維持細(xì)胞的酸堿平衡
D.維持人體正常的生命活動(dòng)
答案　A
解析　該實(shí)例中沒有提到細(xì)胞形態(tài)，故不能體現(xiàn)無機(jī)鹽維持細(xì)胞正常形態(tài)的功能，A符合題意；碳酸酐酶中含有鋅離子，說明無機(jī)鹽是合成某些重要化合物的原料，B不符合題意；該酶催化的結(jié)果是H2CO3分解，使人免于酸中毒，表明無機(jī)鹽能維持酸堿平衡，維持人體正常的生命活動(dòng)，C、D不符合題意。
4.(2024·江西九江質(zhì)檢)無機(jī)鹽對(duì)生物體的生命活動(dòng)起著重要作用。下列敘述正確的是(　　)
A.血液中Ca2＋含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，說明無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞酸堿平衡非常重要
B.人輸液時(shí)用生理鹽水而不是蒸餾水，這說明無機(jī)鹽在維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能中具有重要作用
C.無機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，所以屬于微量元素
D.哺乳動(dòng)物體內(nèi)Na＋含量增加，會(huì)導(dǎo)致肌肉酸痛、無力
答案　B
解析　血液中Ca2＋含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，說明無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用，A錯(cuò)誤；無機(jī)鹽中也包含大量元素，如N、P、Mg等，C錯(cuò)誤；哺乳動(dòng)物體內(nèi)Na＋缺乏，會(huì)導(dǎo)致肌肉酸痛、無力等，D錯(cuò)誤。
5.(2024·大連高一期中)如圖為對(duì)剛收獲的種子所做的一系列處理，據(jù)圖分析有關(guān)說法正確的是(　　)
A.①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗
B.③在生物體內(nèi)主要以化合物的形式存在
C.④和⑤可以相互轉(zhuǎn)化，北方冬小麥在冬季來臨前⑤含量降低
D.④和⑤均為水，但是在細(xì)胞中的存在形式和含量不同
答案　D
解析　①→②為種子烘干的過程，結(jié)合水散失，故②不能萌發(fā)形成幼苗，A錯(cuò)誤；③為無機(jī)鹽，在生物體內(nèi)主要以離子形式存在，B錯(cuò)誤；④和⑤分別為自由水和結(jié)合水，可以相互轉(zhuǎn)化，北方冬小麥在冬季來臨前④含量降低，抵抗寒冷環(huán)境，C錯(cuò)誤；④為自由水，⑤為結(jié)合水，是同一種物質(zhì)，但是在細(xì)胞中的存在形式不同，含量也不同，D正確。
(時(shí)間：30分鐘　分值：60分)
【基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)】
知識(shí)點(diǎn)1　細(xì)胞中的水
1.春回大地，萬物復(fù)蘇。此過程中，植物細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的相對(duì)含量變化分別是(　　)
A.增加，增加 B.增加，減少
C.減少，增加 D.減少，減少
答案　B
解析　春季到來，萬物復(fù)蘇，各種生物的代謝活動(dòng)變得旺盛起來。在此過程中，植物細(xì)胞中的自由水增加，結(jié)合水減少，B正確。
2.(2024·江蘇南通期中)下列有關(guān)人體內(nèi)水的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　)
A.人體肝細(xì)胞中的水有自由水和結(jié)合水兩種形式
B.植物體內(nèi)的水分可參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸
C.冬季，植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對(duì)減少，抗寒能力提高
D.水在生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中可充當(dāng)反應(yīng)物
答案　C
解析　細(xì)胞中水的存在形式有自由水和結(jié)合水，A正確；植物體內(nèi)的水分可參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，B正確；冬季，植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對(duì)增多，抗寒能力提高，C錯(cuò)誤；水在生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中可充當(dāng)反應(yīng)物，D正確。
3.(2024·鄭州一中期末)對(duì)剛收獲的小麥種子進(jìn)行如圖所示的處理，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
剛收獲的種子甲乙殘留物丙
A.與剛收獲的種子相比，甲的代謝減弱
B.甲在適宜條件仍可以萌發(fā)
C.曬干和烘烤過程中失去的主要化合物的本質(zhì)相同
D.殘留物丙在種子中大多數(shù)以化合物的形式存在
答案　D
解析　種子被曬干，自由水含量減少，故與剛收獲的種子相比，甲的代謝減弱，A正確；種子在曬干過程中，失去的是自由水，曬干的種子在適宜條件仍可以萌發(fā)；干種子在烘烤過程中，失去的水是由結(jié)合水轉(zhuǎn)化而來的， 曬干、烘烤過程中小麥種子失去的化合物本質(zhì)相同，都是水，B、C正確；殘留物丙為無機(jī)鹽，細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子的形式存在，D錯(cuò)誤。
4.(2024·成都期中)如圖為水分子之間靠氫鍵結(jié)合的示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子通過共用電子對(duì)而結(jié)合
B.水是極性分子，能結(jié)合帶正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)
C.水分子之間的氫鍵能長時(shí)間維持，使水在常溫下呈液態(tài)
D.水的比熱容較高，使得水的溫度相對(duì)不容易發(fā)生改變
答案　C
解析　水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子通過共用電子對(duì)而結(jié)合，A正確；水是極性分子，能結(jié)合帶正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)，因此水是良好的溶劑，B正確；水分子之間易形成氫鍵，氫鍵易斷裂和形成，使水在常溫下呈液體狀態(tài)，具有流動(dòng)性，C錯(cuò)誤；由于氫鍵的存在，使水有較高的比熱容，使水的溫度相對(duì)不容易發(fā)生改變，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D正確。
5.(2024·哈爾濱師大附中)2022年3月22日～28日是第三十五屆“中國水周”。活動(dòng)主題為“推進(jìn)地下水超采綜合治理，復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境”。下列有關(guān)水對(duì)生命活動(dòng)影響的敘述正確的是(　　)
A.曬干的小麥種子不含自由水，代謝強(qiáng)度低，便于儲(chǔ)藏
B.植物幼嫩部位比衰老部位代謝旺盛是因?yàn)橛啄鄄课蛔杂伤空急容^高
C.與未萌發(fā)的小麥種子相比，正在萌發(fā)的小麥種子中自由水與結(jié)合水的比值下降
D.越冬的植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值升高，有利于植物抵抗寒冷的環(huán)境
答案　B
解析　細(xì)胞內(nèi)的水以自由水和結(jié)合水的形式存在，種子晾曬過程中失去的水主要是自由水，但晾曬后種子中仍含有自由水，曬干后的種子中自由水與結(jié)合水的比值下降，代謝強(qiáng)度降低，便于儲(chǔ)藏，也可以延長種子的保存時(shí)間，A錯(cuò)誤；自由水含量高，代謝旺盛，幼嫩部位比衰老部位自由水的含量高，B正確；與未萌發(fā)的種子相比，正在萌發(fā)的小麥種子細(xì)胞代謝活動(dòng)旺盛，自由水含量增加，則自由水與結(jié)合水的比值升高，C錯(cuò)誤；越冬的植物體內(nèi)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化，自由水所占的比例逐漸降低，結(jié)合水所占的比例逐漸升高，有利于植物抵抗寒冷的環(huán)境，D錯(cuò)誤。
6.(2024·福建漳州期末)如圖所示為細(xì)胞中水的兩種存在形式及其作用，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.圖中甲表示細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分，乙可表示運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物
B.①為結(jié)合水，含量較少，其丟失不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡
C.②為自由水，細(xì)胞代謝旺盛時(shí)②所占比例較高
D.①與②的比值上升時(shí)，有利于提高植物的抗逆性
答案　B
解析　①為結(jié)合水，其功能為甲(細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分)；②為自由水，是良好的溶劑、能運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物、參與多種生化反應(yīng)、為細(xì)胞提供液體環(huán)境等，故乙可表示運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，A正確；結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，如果這部分水丟失會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡，B錯(cuò)誤；細(xì)胞代謝旺盛時(shí)②(自由水)所占比例較高，C正確；結(jié)合水/自由水的值升高時(shí)，細(xì)胞代謝水平減弱，但抗逆性增強(qiáng)，D正確。
知識(shí)點(diǎn)2　細(xì)胞中的無機(jī)鹽
7.(2024·廣東廣州市質(zhì)檢)下列關(guān)于生物體內(nèi)無機(jī)鹽的相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以離子形式存在
B.Mg是葉綠體中參與光合作用的各種色素的組成元素
C.人體血液中Ca2＋濃度太低會(huì)出現(xiàn)抽搐癥狀
D.在探究小麥生長發(fā)育是否需要Mg2＋的實(shí)驗(yàn)中必須設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)
答案　B
解析　Mg是葉綠素的組成元素，葉綠體中不僅有葉綠素一種色素參與光合作用，B錯(cuò)誤。
8.(2024·武漢二中期中)臨床上搶救危重病人時(shí)，常常要給病人輸入生理鹽水。下列有關(guān)輸入生理鹽水的理由正確的是(　　)
A.無機(jī)鹽離子能夠調(diào)節(jié)人體的生命活動(dòng)
B.0.09%的NaCl溶液能夠補(bǔ)充水分，維持體液平衡
C.無機(jī)鹽離子通過維持細(xì)胞的滲透壓來維持細(xì)胞的形態(tài)和功能
D.無機(jī)鹽能為細(xì)胞提供能量
答案　C
解析　無機(jī)鹽離子能調(diào)節(jié)人體的生命活動(dòng)，但是這并不是臨床上輸入生理鹽水的作用，A錯(cuò)誤；生理鹽水是0.9%的NaCl溶液，其能夠補(bǔ)充水分，維持細(xì)胞的滲透壓，從而維持細(xì)胞的形態(tài)和功能，B錯(cuò)誤，C正確；無機(jī)鹽不能為細(xì)胞提供能量，D錯(cuò)誤。
9.“有收無收在于水，收多收少在于肥”，說明水和無機(jī)鹽對(duì)植物生長的重要性。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分
B.細(xì)胞中自由水的比例越小，細(xì)胞的代謝就越旺盛
C.細(xì)胞中無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在
D.無機(jī)鹽是細(xì)胞中許多化合物的重要組成成分
答案　B
解析　結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，A正確；細(xì)胞中自由水的比例越大，細(xì)胞的代謝就越旺盛，B錯(cuò)誤；細(xì)胞中無機(jī)鹽大多數(shù)以離子的形式存在，C正確；無機(jī)鹽是細(xì)胞中許多化合物的重要組成成分，如Fe是構(gòu)成血紅素的元素，Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，D正確。
10.與完全營養(yǎng)液培養(yǎng)的植物相比，缺鎂元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)的植物顯出缺綠癥狀。當(dāng)補(bǔ)充鎂鹽時(shí)，上述癥狀得以緩解。這說明(　　)
A.鎂是葉綠素合成代謝的必需元素
B.缺綠病癥是細(xì)胞不能吸收鎂離子引起的
C.鎂是構(gòu)成葉綠素分子的微量元素
D.鎂僅參與植物細(xì)胞內(nèi)葉綠素的合成
答案　A
解析　植物體的綠色是葉綠體中的葉綠素所表現(xiàn)出的顏色，缺鎂影響葉綠素的含量，所以鎂與葉綠素的合成有關(guān)，A正確。
11.(2024·廣州市高一期中)下列有關(guān)水和無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
①當(dāng)大量出汗時(shí)應(yīng)多喝淡鹽水　②生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一　③Mg2＋是葉綠素、血紅蛋白等分子的組成成分　④無機(jī)鹽有維持細(xì)胞內(nèi)酸堿平衡的作用　⑤自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強(qiáng)弱關(guān)系不大
A.①③④⑤ B.①④⑤
C.③⑤ D.②③④⑤
答案　C
解析　當(dāng)大量出汗時(shí)會(huì)排出水和無機(jī)鹽，應(yīng)多喝淡鹽水，①正確；生物體內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一，②正確；Mg2＋是葉綠素的組成成分，F(xiàn)e2＋是血紅蛋白的組成成分，③錯(cuò)誤；有些無機(jī)鹽有維持細(xì)胞內(nèi)酸堿平衡的作用，④正確；自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強(qiáng)弱有關(guān)，自由水與結(jié)合水的比值高，代謝活動(dòng)旺盛；自由水與結(jié)合水的比值低，代謝活動(dòng)下降，⑤錯(cuò)誤。綜上分析，C符合題意。
【綜合提升】
12.(2024·蘭州一中質(zhì)檢)“水是生命之源”，這是因?yàn)樗哂兄С稚莫?dú)特性質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.水分子的空間結(jié)構(gòu)和電子的不對(duì)稱分布決定其是極性分子
B.帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合
C.細(xì)胞內(nèi)的大部分水與其他物質(zhì)結(jié)合失去溶解性和流動(dòng)性
D.氫鍵的存在和特點(diǎn)使水呈液態(tài)和具有較高的比熱容
答案　C
解析　細(xì)胞內(nèi)小部分水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分，C錯(cuò)誤。
13.(2024·河南名校高一聯(lián)考)水和無機(jī)鹽是細(xì)胞的重要組成成分。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.Mg參與構(gòu)成葉綠素，F(xiàn)e參與構(gòu)成血紅素
B.“爆米花”“炸熟的花生”中仍含有大量的結(jié)合水和自由水
C.將作物秸稈充分曬干后，剩余的物質(zhì)主要是無機(jī)鹽
D.Zn在人體中含量較少，與生命活動(dòng)關(guān)系不大
答案　A
解析　葉綠素分子中含有Mg，血紅素分子中含有Fe，A正確；“爆米花”和“炸熟的花生”中的細(xì)胞已死亡，幾乎不含自由水和結(jié)合水，B錯(cuò)誤；作物秸稈充分曬干后，失去的主要是自由水，剩余的物質(zhì)除了含少量無機(jī)鹽外，還含有結(jié)合水、有機(jī)物，C錯(cuò)誤；Zn在人體中屬于微量元素，但對(duì)于生命活動(dòng)必不可少，D錯(cuò)誤。
14.(2024·長沙雅禮中學(xué)高一期中)下列是某同學(xué)在校園內(nèi)看到的幾種狀況和他做出的處理辦法，其中不太恰當(dāng)?shù)氖? (　　)
A.學(xué)校桂花樹葉片泛黃，他告訴學(xué)校管理人員需施用一定濃度的Mg2＋溶液
B.室友最近視力下降了，他告訴室友可以多吃點(diǎn)魚眼，吃什么補(bǔ)什么
C.學(xué)校女貞樹越冬，他告訴學(xué)校管理人員減少灌溉以抵抗寒冷
D.學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上運(yùn)動(dòng)員大量流汗時(shí)，他告訴運(yùn)動(dòng)員要喝淡鹽水
答案　B
解析　鎂是葉綠素的重要組成成分，缺鎂會(huì)使葉片發(fā)黃，故學(xué)校桂花樹葉片泛黃，需施用一定濃度的Mg2＋溶液，A正確；視力下降的原因有很多，可能是缺乏維生素，吃魚眼不能提供維生素，B錯(cuò)誤；減少灌溉，減少自由水的含量，有利于提高植物的抗寒能力，C正確；汗液中含有水和無機(jī)鹽，故運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后要喝淡鹽水，補(bǔ)充水和無機(jī)鹽，D正確。
15.(2024·廣東肇慶期末)運(yùn)動(dòng)員劇烈運(yùn)動(dòng)，大量出汗后，往往需要飲用含有特定成分的“功能飲料”，如表是某“功能飲料”的主要成分表，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
成分 蔗糖 檸檬酸 氯化鈉 氯化鉀 磷酸二 氫鈉 磷酸二 氫鉀 碳酸氫鈉
質(zhì)量濃度/(g·L－1) 30 10 1 0.1 0.1 0.1 0.1
A.飲料中添加無機(jī)鹽主要是因?yàn)闊o機(jī)鹽具有維持人體生命活動(dòng)的重要作用
B.人體內(nèi)Na＋缺乏會(huì)引發(fā)肌肉酸痛、無力
C.人體內(nèi)P缺乏會(huì)影響許多化合物的合成
D.運(yùn)動(dòng)員喝飲料的主要目的是補(bǔ)充各種無機(jī)鹽
答案　D
解析　無機(jī)鹽具有維持人體生命活動(dòng)的重要作用，故飲料中需要添加無機(jī)鹽，A正確；人體內(nèi)Na＋缺乏會(huì)引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力等，B正確；P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分，因此人體內(nèi)P缺乏會(huì)影響許多化合物的合成，C正確；運(yùn)動(dòng)時(shí)出汗流失了大量水分和無機(jī)鹽，故喝飲料主要是給運(yùn)動(dòng)后的身體補(bǔ)充水和無機(jī)鹽，D錯(cuò)誤。
16.(2024·西安高新一中高一月考)研究表明，在小麥種子萌發(fā)過程中種子內(nèi)儲(chǔ)存的淀粉開始大量消耗，提供能量促使種子萌發(fā)；若土壤中鎂的含量較低，萌發(fā)后的小麥幼苗葉片會(huì)變黃，當(dāng)嚴(yán)重缺鎂時(shí)幼苗會(huì)死亡。回答下列問題：
(1)曬干的小麥種子充分燃燒剩余的灰燼主要成分是________。小麥細(xì)胞中水的存在形式有兩種，萌發(fā)過程中小麥種子吸水主要是增加________水的含量；北方冬小麥在冬天來臨前，________水的比例逐漸上升，以避免氣溫下降對(duì)細(xì)胞的損傷。
(2)小麥種子萌發(fā)過程中淀粉的分解需要水的參與，說明水具有________________的作用；土壤中鎂的含量較低，萌發(fā)后的小麥幼苗葉片會(huì)變黃的原因是_____________________________________________________________________。
為探究Mg是否為小麥生長所必需的元素，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)設(shè)置為_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)探究小麥種子細(xì)胞含水量分別為1%、6%、10%、15%、20%時(shí)，儲(chǔ)存一年后的種子發(fā)芽率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。
含水量 1% 6% 10% 15% 20%
發(fā)芽率 0 25% 96% 85% 0
含水量為1%的種子發(fā)芽率為零，試分析可能原因。_____________________________________________________________________
答案　(1)無機(jī)鹽　自由　結(jié)合　(2)參與生物化學(xué)反應(yīng)　鎂是構(gòu)成葉綠素的元素　將生長狀態(tài)良好的小麥幼苗種植在只缺Mg的培養(yǎng)液中
(3)種子含水量過低，細(xì)胞(胚細(xì)胞)缺水死亡，種子失去活性
解析　(1)曬干的小麥種子充分燃燒剩余的灰燼主要成分是無機(jī)鹽。自由水含量越大，細(xì)胞代謝越旺盛，小麥種子萌發(fā)過程中細(xì)胞代謝加快，此時(shí)小麥種子吸水主要是增加自由水的含量；結(jié)合水的含量與植物抗逆性有關(guān)，結(jié)合水含量越多，植物耐寒能力越強(qiáng)，故北方冬小麥在冬天來臨前，結(jié)合水的比例逐漸上升，以避免氣溫過低對(duì)細(xì)胞造成損傷。(2)小麥種子萌發(fā)過程中淀粉的分解需要水的參與，這說明水能參與生物化學(xué)反應(yīng)；鎂是組成葉綠素的重要元素，若土壤中鎂的含量較低，萌發(fā)后的小麥幼苗葉片會(huì)變黃。為探究Mg是否為小麥生長所必需的元素，則實(shí)驗(yàn)的自變量是有無Mg，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)設(shè)置為將生長狀態(tài)良好的小麥幼苗種植在只缺Mg的培養(yǎng)液中，對(duì)照組為將生長狀態(tài)良好的等量小麥幼苗種植在等量的完全培養(yǎng)液中。(3)含水量為1%的種子發(fā)芽率為零，可能的原因是種子含水量過低，細(xì)胞(胚細(xì)胞)缺水死亡，種子失去活性。
17.清朝揚(yáng)州八怪之一的鄭板橋有詩云：“東北人參鳳陽梨，難及濰縣蘿卜皮”。濰縣青蘿卜甜脆多汁，稍有辣味，膳食纖維豐富，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能。請(qǐng)回答下列問題：
(1)青蘿卜細(xì)胞中含量最多的化合物是________，青蘿卜種子萌發(fā)初期，結(jié)合水與自由水的比值________(填“上升”“不變”或“下降”)。
(2)青蘿卜甜脆多汁，是由于含水量較高，糖等多種物質(zhì)溶解于水中。水作為良好溶劑的原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)在青蘿卜生長發(fā)育過程中，需要供給足夠的營養(yǎng)，如果鉀供應(yīng)不足，葉片邊緣變褐色，肉質(zhì)根不能正常膨大，這說明無機(jī)鹽具有________________的功能。
答案　(1)水　下降　(2)水是極性分子，帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合　(3)維持細(xì)胞和生物體的正常生命活動(dòng)(共42張PPT)
第2章　組成細(xì)胞的分子
第2節(jié)　
細(xì)胞中的無機(jī)物　
課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)指出生物體的含水量一般為60%～95%，以自由水和結(jié)合水的形式存在，賦予了細(xì)胞許多特性，在生命活動(dòng)中具有重要作用(結(jié)構(gòu)與功能觀)。
(2)舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動(dòng)密切相關(guān)(物質(zhì)與能量觀)。
目錄 CONTENTS
1.細(xì)胞中的水
2.細(xì)胞中的無機(jī)鹽
3.隨堂檢測
自主梳理
合作探究
合作探究
思維導(dǎo)圖
自主梳理
最多
1.水的含量
(1)水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分，也是活細(xì)胞中含量 的化合物。
(2)生物體的含水量隨著 的不同有所差別。
生物種類
2.水的特點(diǎn)
(1)水分子是 分子，因此水是良好的溶劑。
(2)水分子具有 ，易于斷裂和形成，使水具有 和較高的 。
極性
氫鍵
流動(dòng)性
比熱容
3.水的存在形式和作用
游離
細(xì)胞內(nèi)其他
物質(zhì)
化學(xué)
液體環(huán)境
代謝
廢物
細(xì)胞結(jié)構(gòu)
[微思考]
水為什么能成為細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑？
提示：水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對(duì)稱分布，使水分子成為一個(gè)極性分子。帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合。
4.水的含量與細(xì)胞代謝和抗逆性的關(guān)系
正常情況下，細(xì)胞內(nèi) 所占的比例越大，細(xì)胞的 就越旺盛；而__________越多，細(xì)胞抵抗 等不良環(huán)境的能力就越強(qiáng)。
自由水
代謝
結(jié)合水
干旱和寒冷
×
[辨正誤]
(1)生物種類不同，含水量不同，如陸生生物含水量多于水生生物。( )
提示：陸生生物含水量少于水生生物。
(2)新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中只含有自由水，代謝旺盛。( )
提示：新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中也含有結(jié)合水，只是結(jié)合水所占的比例小。
(3)水分在細(xì)胞內(nèi)不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。( )
提示：結(jié)合水參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。
(4)細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值，種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)高。( )
提示：細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值，種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)低。
×
×
×
閱讀材料，回答問題：
材料1　水是生命之源。
下圖中A、B表示水在細(xì)胞中的兩種存在形式及在不同狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化情況。
材料2　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要將種子曬干后進(jìn)行儲(chǔ)存，這樣能保存較長時(shí)間。如果將曬干后的種子放入試管中進(jìn)行加熱，會(huì)發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。曬干后的小麥種子不能萌發(fā)，浸泡處理后的小麥種子卻可以萌發(fā)。
(1)結(jié)合材料1圖示，歸納自由水、結(jié)合水的相對(duì)含量與細(xì)胞代謝強(qiáng)度的關(guān)系？
提示：細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值大，代謝活動(dòng)旺盛；細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值小，代謝活動(dòng)緩慢。
(2)據(jù)材料2分析：
①種子曬干后重量減輕，此時(shí)種子失去的主要是哪種形式的水？干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)，這說明了什么？
提示：自由水。失去大部分自由水的種子仍能保持其生理活性。
②種子需曬干后進(jìn)行儲(chǔ)存的原因是什么？
提示：種子曬干后自由水含量減少，細(xì)胞代謝減弱，儲(chǔ)存時(shí)可減少有機(jī)物的消耗。
(3)“綿綿的春雨潤醒了小草，潤綠了楊樹，潤開了報(bào)春花。”繪出植物在復(fù)蘇過程中，細(xì)胞中自由水與結(jié)合水相對(duì)含量變化的曲線圖。
提示：
(4)越冬的植物、干旱地區(qū)植物細(xì)胞中，結(jié)合水含量升高，這表明自由水和結(jié)合水的含量與生物的抗逆性有什么關(guān)系？
提示：在一般情況下，結(jié)合水/自由水的值越大，細(xì)胞抗逆性越強(qiáng)。
1.水分子的結(jié)構(gòu)及氫鍵示意圖及理化特性的解讀
2.自由水和結(jié)合水的比值關(guān)系
(1)圖示
(2)曲線
(3)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
①種子萌發(fā)時(shí)，需要吸收水分增加自由水含量。
②種子儲(chǔ)存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長儲(chǔ)存時(shí)間。
③越冬作物減少灌溉，可提高作物對(duì)低溫的抗性。
【 學(xué)以致用 】
C
1.(2024·安陽一中高一質(zhì)檢)人們普遍認(rèn)為，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命從一開始就離不開水。下列關(guān)于水的說法，錯(cuò)誤的是(　　)
A.水分子是極性分子，帶電分子(或離子)易與水結(jié)合，因此水是一種良好的溶劑
B.由于氫鍵的存在，使水可以緩解溫度的變化，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性
C.結(jié)合水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，是細(xì)胞中水的主要存在形式
D.種子萌發(fā)時(shí)結(jié)合水與自由水的比值減小，細(xì)胞代謝增強(qiáng)
解析:水分子是極性分子，帶電分子(或離子)易與水結(jié)合，因此水是一種良好的溶劑，A正確；
氫鍵的存在使水溫不易改變，可以緩解溫度的變化，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；
自由水是細(xì)胞中水的主要存在形式，C錯(cuò)誤；
種子萌發(fā)時(shí)自由水增多，結(jié)合水與自由水的比值減小，細(xì)胞代謝增強(qiáng)，D正確。
D
2.(2024·襄陽四中高一月考)2023年3月22日是第三十一屆“世界水日”。下列有關(guān)生物體中水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.沙漠地區(qū)的仙人掌細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水
B.細(xì)胞內(nèi)自由水所占比例越大，抵抗寒冷能力越弱
C.結(jié)合水失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分
D.水在細(xì)胞中的兩種存在形式不能相互轉(zhuǎn)化
解析:沙漠地區(qū)的仙人掌細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水，A正確；
細(xì)胞內(nèi)自由水所占比例越大，抵抗寒冷能力越弱，B正確；
結(jié)合水失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分，C正確；
一定條件下，水在細(xì)胞中的兩種存在形式可相互轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)誤。
1.存在形式和含量
離子
很少
2.無機(jī)鹽的生理功能
生理功能 舉例
組成某些復(fù)雜化合物 ①M(fèi)g是構(gòu)成 的元素；
②Fe是構(gòu)成 的元素；
③P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分
_________________________ ①Na＋缺乏會(huì)引發(fā)肌肉酸痛、無力等；
②哺乳動(dòng)物血液中Ca2＋的含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀
維持生物體內(nèi)的平衡 ①滲透壓的平衡；②酸堿平衡
葉綠素
血紅素
維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)
[微思考]
醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的使用體現(xiàn)了無機(jī)鹽的什么功能？
提示：維持生物體內(nèi)的滲透壓平衡。
×
[辨正誤]
(1)無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的有機(jī)物。( )
提示：無機(jī)物。
(2)細(xì)胞中的無機(jī)鹽全部以離子的形式存在。( )
提示：無機(jī)鹽并不都是以離子的形式存在。如骨骼中的鈣以CaCO3的形式存在。
(3)血鈣過高會(huì)引起抽搐。( )
提示：血鈣含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。
(4)細(xì)胞中的無機(jī)鹽為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供物質(zhì)和能量。( )
提示：無機(jī)鹽不能為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。
×
×
×
1.下圖是一種葉綠素分子和血紅素分子
的局部結(jié)構(gòu)簡圖，據(jù)圖回答相關(guān)問題：
(1)葉綠素分子的基本組成元素有 ，血紅素分子的基本組成元素有 。
(2)缺Mg植物葉子會(huì)變黃的原因是________________________________________
_____________；缺Fe會(huì)導(dǎo)致人體表現(xiàn)出貧血癥狀的原因是__________________
__________________________________。
(3)由此說明無機(jī)鹽有什么作用？
提示：無機(jī)鹽是某些化合物的重要組成成分。
C、H、O、N、Mg
C、H、O、N、Fe
缺Mg會(huì)使葉綠素形成受阻，葉子缺乏葉綠素
導(dǎo)致變黃
缺Fe會(huì)導(dǎo)致血紅素的
合成障礙，從而表現(xiàn)貧血癥狀
2.閱讀下列材料，回答問題：
材料1　足球運(yùn)動(dòng)員在激烈比賽中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是隨著汗液丟失了大量Ca2＋引起的；硼能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，植物缺硼往往“花而不實(shí)”。
材料2　生理鹽水是指與哺乳動(dòng)物血漿和淋巴液等滲的無機(jī)鹽溶液，常用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。人體的紅細(xì)胞在生理鹽水中會(huì)保持原有的形態(tài)，如果放到清水中，會(huì)吸水漲破。
材料3　人體代謝過程中產(chǎn)生的一些代謝物質(zhì)會(huì)改變體液的酸堿度，人體血液中存在的H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸堿緩沖物質(zhì)，可以中和人體代謝產(chǎn)生的或酸或堿的代謝物質(zhì)。
(1)材料1說明：無機(jī)鹽對(duì)于_____________________________有重要作用。細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以_____的形式存在。
(2)材料2說明：無機(jī)鹽能調(diào)節(jié)人體的 ，維持細(xì)胞的 。
(3)材料3說明：無機(jī)鹽對(duì)于維持人體內(nèi)環(huán)境__________的相對(duì)穩(wěn)定具有重要作用。
維持細(xì)胞和生物體正常生命活動(dòng)
離子
滲透壓
正常形態(tài)
酸堿平衡
(4)人體劇烈運(yùn)動(dòng)或高溫作業(yè)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大量出汗，此時(shí)宜補(bǔ)充清水還是淡鹽水？為什么？
提示：宜補(bǔ)充淡鹽水。因大量流汗時(shí)許多無機(jī)鹽離子會(huì)隨水分流失，補(bǔ)水時(shí)必須同時(shí)補(bǔ)適量鹽方可維持體內(nèi)水鹽的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
【 學(xué)以致用 】
C
3.(2024·遼寧葫蘆島協(xié)作體聯(lián)考)無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.缺乏Na＋，神經(jīng)細(xì)胞興奮性會(huì)降低
B.缺Fe，會(huì)造成缺鐵性貧血
C.缺乏K＋，會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐
D.缺P，會(huì)導(dǎo)致植物葉片呈暗綠偏紫色
解析:缺乏Ca2＋會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐，C錯(cuò)誤。
C
4.(2024·廣東汕頭期中)下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　)
A.缺鐵性貧血是由于體內(nèi)缺乏鐵，不能合成血紅素引起的
B.鎂是構(gòu)成葉綠素的成分之一，缺鎂會(huì)影響光合作用的進(jìn)行
C.患急性腸胃炎的病人脫水時(shí)只需要補(bǔ)充體內(nèi)丟失的水分
D.碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘
解析:患急性腸胃炎的病人脫水時(shí)，不僅需要補(bǔ)充水分，還需要補(bǔ)充體內(nèi)丟失的無機(jī)鹽，C錯(cuò)誤。
常見元素功能及缺乏癥
D
1.(2024·許昌高中檢測)患急性腸胃炎的人要及時(shí)補(bǔ)充生理鹽水，其主要目的是(　　)
A.降溫 B.提供能量
C.消毒 D.維持水和無機(jī)鹽代謝的平衡
解析:患急性腸胃炎時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充生理鹽水的目的是補(bǔ)充水和無機(jī)鹽，以維持水和無機(jī)鹽代謝的平衡，D正確。
B
2.(2024·浙江湖州期中改編)科學(xué)家推測，液態(tài)水是存在生命的前提。下列關(guān)于水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.是良好的溶劑
B.細(xì)胞中的水分子都以結(jié)合水的形式存在
C.是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分
D.其功能之一是運(yùn)送營養(yǎng)和排出代謝廢物
解析:細(xì)胞中的水分子有自由水和結(jié)合水兩種形式，B錯(cuò)誤。
A
3.(2024·廣東中山調(diào)研)碳酸酐酶(蛋白質(zhì)類化合物)中含有一個(gè)鋅離子。該酶能催化反應(yīng)：H2CO3→CO2＋H2O。從而可使人免于酸中毒。以上實(shí)例不能體現(xiàn)無機(jī)鹽的哪一功能(　　)
A.維持細(xì)胞的正常形態(tài)
B.合成某些重要化合物的原料
C.維持細(xì)胞的酸堿平衡
D.維持人體正常的生命活動(dòng)
解析:該實(shí)例中沒有提到細(xì)胞形態(tài)，故不能體現(xiàn)無機(jī)鹽維持細(xì)胞正常形態(tài)的功能，A符合題意；
碳酸酐酶中含有鋅離子，說明無機(jī)鹽是合成某些重要化合物的原料，B不符合題意；
該酶催化的結(jié)果是H2CO3分解，使人免于酸中毒，表明無機(jī)鹽能維持酸堿平衡，維持人體正常的生命活動(dòng)，C、D不符合題意。
B
4.(2024·江西九江質(zhì)檢)無機(jī)鹽對(duì)生物體的生命活動(dòng)起著重要作用。下列敘述正確的是(　　)
A.血液中Ca2＋含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，說明無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞酸堿平衡非常重要
B.人輸液時(shí)用生理鹽水而不是蒸餾水，這說明無機(jī)鹽在維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能中具有重要作用
C.無機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，所以屬于微量元素
D.哺乳動(dòng)物體內(nèi)Na＋含量增加，會(huì)導(dǎo)致肌肉酸痛、無力
解析:血液中Ca2＋含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，說明無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用，A錯(cuò)誤；
無機(jī)鹽中也包含大量元素，如N、P、Mg等，C錯(cuò)誤；
哺乳動(dòng)物體內(nèi)Na＋缺乏，會(huì)導(dǎo)致肌肉酸痛、無力等，D錯(cuò)誤。
D
5.(2024·大連高一期中)如圖為對(duì)剛收獲的種子所做的一系列處理，據(jù)圖分析有關(guān)說法正確的是(　　)
A.①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗
B.③在生物體內(nèi)主要以化合物的形式存在
C.④和⑤可以相互轉(zhuǎn)化，北方冬小麥在冬季來臨前⑤含量降低
D.④和⑤均為水，但是在細(xì)胞中的存在形式和含量不同
解析:①→②為種子烘干的過程，結(jié)合水散失，故②不能萌發(fā)形成幼苗，A錯(cuò)誤；
③為無機(jī)鹽，在生物體內(nèi)主要以離子形式存在，B錯(cuò)誤；
④和⑤分別為自由水和結(jié)合水，可以相互轉(zhuǎn)化，北方冬小麥在冬季來臨前④含量降低，抵抗寒冷環(huán)境，C錯(cuò)誤；
④為自由水，⑤為結(jié)合水，是同一種物質(zhì)，但是在細(xì)胞中的存在形式不同，含量也不同，D正確。第2節(jié)　細(xì)胞中的無機(jī)物
課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)　(1)指出生物體的含水量一般為60%～95%，以自由水和結(jié)合水的形式存在，賦予了細(xì)胞許多特性，在生命活動(dòng)中具有重要作用(結(jié)構(gòu)與功能觀)。
(2)舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動(dòng)密切相關(guān)(物質(zhì)與能量觀)。
一、細(xì)胞中的水
1.水的含量
(1)水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分，也是活細(xì)胞中含量最多的化合物。
(2)生物體的含水量隨著生物種類的不同有所差別。
2.水的特點(diǎn)
(1)水分子是極性分子，因此水是良好的溶劑。
(2)水分子具有氫鍵，易于斷裂和形成，使水具有流動(dòng)性和較高的比熱容。
3.水的存在形式和作用
[微思考]
水為什么能成為細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑？
提示：水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對(duì)稱分布，使水分子成為一個(gè)極性分子。帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合。
4.水的含量與細(xì)胞代謝和抗逆性的關(guān)系
正常情況下，細(xì)胞內(nèi)自由水所占的比例越大，細(xì)胞的代謝就越旺盛；而結(jié)合水越多，細(xì)胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強(qiáng)。
[辨正誤]
(1)生物種類不同，含水量不同，如陸生生物含水量多于水生生物。(×)
提示：陸生生物含水量少于水生生物。
(2)新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中只含有自由水，代謝旺盛。(×)
提示：新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中也含有結(jié)合水，只是結(jié)合水所占的比例小。
(3)水分在細(xì)胞內(nèi)不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。(×)
提示：結(jié)合水參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。
(4)細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值，種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)高。(×)
提示：細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值，種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)低。
閱讀材料，回答問題：
材料1　水是生命之源。
下圖中A、B表示水在細(xì)胞中的兩種存在形式及在不同狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化情況。
AB
材料2　農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要將種子曬干后進(jìn)行儲(chǔ)存，這樣能保存較長時(shí)間。如果將曬干后的種子放入試管中進(jìn)行加熱，會(huì)發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。曬干后的小麥種子不能萌發(fā)，浸泡處理后的小麥種子卻可以萌發(fā)。
(1)結(jié)合材料1圖示，歸納自由水、結(jié)合水的相對(duì)含量與細(xì)胞代謝強(qiáng)度的關(guān)系？
提示：細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值大，代謝活動(dòng)旺盛；細(xì)胞中自由水/結(jié)合水的值小，代謝活動(dòng)緩慢。
(2)據(jù)材料2分析：
①種子曬干后重量減輕，此時(shí)種子失去的主要是哪種形式的水？干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)，這說明了什么？
提示：自由水。失去大部分自由水的種子仍能保持其生理活性。
②種子需曬干后進(jìn)行儲(chǔ)存的原因是什么？
提示：種子曬干后自由水含量減少，細(xì)胞代謝減弱，儲(chǔ)存時(shí)可減少有機(jī)物的消耗。
(3)“綿綿的春雨潤醒了小草，潤綠了楊樹，潤開了報(bào)春花。”繪出植物在復(fù)蘇過程中，細(xì)胞中自由水與結(jié)合水相對(duì)含量變化的曲線圖。
提示：
(4)越冬的植物、干旱地區(qū)植物細(xì)胞中，結(jié)合水含量升高，這表明自由水和結(jié)合水的含量與生物的抗逆性有什么關(guān)系？
提示：在一般情況下，結(jié)合水/自由水的值越大，細(xì)胞抗逆性越強(qiáng)。
1.水分子的結(jié)構(gòu)及氫鍵示意圖及理化特性的解讀
2.自由水和結(jié)合水的比值關(guān)系
(1)圖示
(2)曲線
(3)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
①種子萌發(fā)時(shí)，需要吸收水分增加自由水含量。
②種子儲(chǔ)存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長儲(chǔ)存時(shí)間。
③越冬作物減少灌溉，可提高作物對(duì)低溫的抗性。
【學(xué)以致用】
1.(2024·安陽一中高一質(zhì)檢)人們普遍認(rèn)為，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命從一開始就離不開水。下列關(guān)于水的說法，錯(cuò)誤的是(　　)
A.水分子是極性分子，帶電分子(或離子)易與水結(jié)合，因此水是一種良好的溶劑
B.由于氫鍵的存在，使水可以緩解溫度的變化，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性
C.結(jié)合水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，是細(xì)胞中水的主要存在形式
D.種子萌發(fā)時(shí)結(jié)合水與自由水的比值減小，細(xì)胞代謝增強(qiáng)
答案　C
解析　水分子是極性分子，帶電分子(或離子)易與水結(jié)合，因此水是一種良好的溶劑，A正確；氫鍵的存在使水溫不易改變，可以緩解溫度的變化，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性，B正確；自由水是細(xì)胞中水的主要存在形式，C錯(cuò)誤；種子萌發(fā)時(shí)自由水增多，結(jié)合水與自由水的比值減小，細(xì)胞代謝增強(qiáng)，D正確。
2.(2024·襄陽四中高一月考)2023年3月22日是第三十一屆“世界水日”。下列有關(guān)生物體中水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.沙漠地區(qū)的仙人掌細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水
B.細(xì)胞內(nèi)自由水所占比例越大，抵抗寒冷能力越弱
C.結(jié)合水失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分
D.水在細(xì)胞中的兩種存在形式不能相互轉(zhuǎn)化
答案　D
解析　沙漠地區(qū)的仙人掌細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物是水，A正確；細(xì)胞內(nèi)自由水所占比例越大，抵抗寒冷能力越弱，B正確；結(jié)合水失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分，C正確；一定條件下，水在細(xì)胞中的兩種存在形式可相互轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)誤。
二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽
1.存在形式和含量
2.無機(jī)鹽的生理功能
生理功能 舉例
組成某些復(fù)雜化合物 ①M(fèi)g是構(gòu)成葉綠素的元素； ②Fe是構(gòu)成血紅素的元素； ③P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分
維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng) ①Na＋缺乏會(huì)引發(fā)肌肉酸痛、無力等； ②哺乳動(dòng)物血液中Ca2＋的含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀
維持生物體內(nèi)的平衡 ①滲透壓的平衡；②酸堿平衡
[微思考]
醫(yī)用生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的使用體現(xiàn)了無機(jī)鹽的什么功能？
提示：維持生物體內(nèi)的滲透壓平衡。
[辨正誤]
(1)無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的有機(jī)物。(×)
提示：無機(jī)物。
(2)細(xì)胞中的無機(jī)鹽全部以離子的形式存在。(×)
提示：無機(jī)鹽并不都是以離子的形式存在。如骨骼中的鈣以CaCO3的形式存在。
(3)血鈣過高會(huì)引起抽搐。(×)
提示：血鈣含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。
(4)細(xì)胞中的無機(jī)鹽為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供物質(zhì)和能量。(×)
提示：無機(jī)鹽不能為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量。
1.下圖是一種葉綠素分子和血紅素分子的局部結(jié)構(gòu)簡圖，據(jù)圖回答相關(guān)問題：
(1)葉綠素分子的基本組成元素有C、H、O、N、Mg，血紅素分子的基本組成元素有C、H、O、N、Fe。
(2)缺Mg植物葉子會(huì)變黃的原因是缺Mg會(huì)使葉綠素形成受阻，葉子缺乏葉綠素導(dǎo)致變黃；缺Fe會(huì)導(dǎo)致人體表現(xiàn)出貧血癥狀的原因是缺Fe會(huì)導(dǎo)致血紅素的合成障礙，從而表現(xiàn)貧血癥狀。
(3)由此說明無機(jī)鹽有什么作用？
提示：無機(jī)鹽是某些化合物的重要組成成分。
2.閱讀下列材料，回答問題：
材料1　足球運(yùn)動(dòng)員在激烈比賽中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是隨著汗液丟失了大量Ca2＋引起的；硼能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，植物缺硼往往“花而不實(shí)”。
材料2　生理鹽水是指與哺乳動(dòng)物血漿和淋巴液等滲的無機(jī)鹽溶液，常用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。人體的紅細(xì)胞在生理鹽水中會(huì)保持原有的形態(tài)，如果放到清水中，會(huì)吸水漲破。
材料3　人體代謝過程中產(chǎn)生的一些代謝物質(zhì)會(huì)改變體液的酸堿度，人體血液中存在的H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸堿緩沖物質(zhì)，可以中和人體代謝產(chǎn)生的或酸或堿的代謝物質(zhì)。
(1)材料1說明：無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體正常生命活動(dòng)有重要作用。細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。
(2)材料2說明：無機(jī)鹽能調(diào)節(jié)人體的滲透壓，維持細(xì)胞的正常形態(tài)。
(3)材料3說明：無機(jī)鹽對(duì)于維持人體內(nèi)環(huán)境酸堿平衡的相對(duì)穩(wěn)定具有重要作用。
(4)人體劇烈運(yùn)動(dòng)或高溫作業(yè)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大量出汗，此時(shí)宜補(bǔ)充清水還是淡鹽水？為什么？
提示：宜補(bǔ)充淡鹽水。因大量流汗時(shí)許多無機(jī)鹽離子會(huì)隨水分流失，補(bǔ)水時(shí)必須同時(shí)補(bǔ)適量鹽方可維持體內(nèi)水鹽的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
【學(xué)以致用】
3.(2024·遼寧葫蘆島協(xié)作體聯(lián)考)無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.缺乏Na＋，神經(jīng)細(xì)胞興奮性會(huì)降低
B.缺Fe，會(huì)造成缺鐵性貧血
C.缺乏K＋，會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐
D.缺P，會(huì)導(dǎo)致植物葉片呈暗綠偏紫色
答案　C
解析　缺乏Ca2＋會(huì)導(dǎo)致肌肉抽搐，C錯(cuò)誤。
4.(2024·廣東汕頭期中)下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　)
A.缺鐵性貧血是由于體內(nèi)缺乏鐵，不能合成血紅素引起的
B.鎂是構(gòu)成葉綠素的成分之一，缺鎂會(huì)影響光合作用的進(jìn)行
C.患急性腸胃炎的病人脫水時(shí)只需要補(bǔ)充體內(nèi)丟失的水分
D.碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘
答案　C
解析　患急性腸胃炎的病人脫水時(shí)，不僅需要補(bǔ)充水分，還需要補(bǔ)充體內(nèi)丟失的無機(jī)鹽，C錯(cuò)誤。
常見元素功能及缺乏癥
　　　
隨堂檢測
1.(2024·許昌高中檢測)患急性腸胃炎的人要及時(shí)補(bǔ)充生理鹽水，其主要目的是(　　)
A.降溫 B.提供能量
C.消毒 D.維持水和無機(jī)鹽代謝的平衡
答案　D
解析　患急性腸胃炎時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充生理鹽水的目的是補(bǔ)充水和無機(jī)鹽，以維持水和無機(jī)鹽代謝的平衡，D正確。
2.(2024·浙江湖州期中改編)科學(xué)家推測，液態(tài)水是存在生命的前提。下列關(guān)于水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.是良好的溶劑
B.細(xì)胞中的水分子都以結(jié)合水的形式存在
C.是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分
D.其功能之一是運(yùn)送營養(yǎng)和排出代謝廢物
答案　B
解析　細(xì)胞中的水分子有自由水和結(jié)合水兩種形式，B錯(cuò)誤。
3.(2024·廣東中山調(diào)研)碳酸酐酶(蛋白質(zhì)類化合物)中含有一個(gè)鋅離子。該酶能催化反應(yīng)：H2CO3→CO2＋H2O。從而可使人免于酸中毒。以上實(shí)例不能體現(xiàn)無機(jī)鹽的哪一功能(　　)
A.維持細(xì)胞的正常形態(tài)
B.合成某些重要化合物的原料
C.維持細(xì)胞的酸堿平衡
D.維持人體正常的生命活動(dòng)
答案　A
解析　該實(shí)例中沒有提到細(xì)胞形態(tài)，故不能體現(xiàn)無機(jī)鹽維持細(xì)胞正常形態(tài)的功能，A符合題意；碳酸酐酶中含有鋅離子，說明無機(jī)鹽是合成某些重要化合物的原料，B不符合題意；該酶催化的結(jié)果是H2CO3分解，使人免于酸中毒，表明無機(jī)鹽能維持酸堿平衡，維持人體正常的生命活動(dòng)，C、D不符合題意。
4.(2024·江西九江質(zhì)檢)無機(jī)鹽對(duì)生物體的生命活動(dòng)起著重要作用。下列敘述正確的是(　　)
A.血液中Ca2＋含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，說明無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞酸堿平衡非常重要
B.人輸液時(shí)用生理鹽水而不是蒸餾水，這說明無機(jī)鹽在維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能中具有重要作用
C.無機(jī)鹽在細(xì)胞中含量很少，所以屬于微量元素
D.哺乳動(dòng)物體內(nèi)Na＋含量增加，會(huì)導(dǎo)致肌肉酸痛、無力
答案　B
解析　血液中Ca2＋含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀，說明無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用，A錯(cuò)誤；無機(jī)鹽中也包含大量元素，如N、P、Mg等，C錯(cuò)誤；哺乳動(dòng)物體內(nèi)Na＋缺乏，會(huì)導(dǎo)致肌肉酸痛、無力等，D錯(cuò)誤。
5.(2024·大連高一期中)如圖為對(duì)剛收獲的種子所做的一系列處理，據(jù)圖分析有關(guān)說法正確的是(　　)
A.①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗
B.③在生物體內(nèi)主要以化合物的形式存在
C.④和⑤可以相互轉(zhuǎn)化，北方冬小麥在冬季來臨前⑤含量降低
D.④和⑤均為水，但是在細(xì)胞中的存在形式和含量不同
答案　D
解析　①→②為種子烘干的過程，結(jié)合水散失，故②不能萌發(fā)形成幼苗，A錯(cuò)誤；③為無機(jī)鹽，在生物體內(nèi)主要以離子形式存在，B錯(cuò)誤；④和⑤分別為自由水和結(jié)合水，可以相互轉(zhuǎn)化，北方冬小麥在冬季來臨前④含量降低，抵抗寒冷環(huán)境，C錯(cuò)誤；④為自由水，⑤為結(jié)合水，是同一種物質(zhì)，但是在細(xì)胞中的存在形式不同，含量也不同，D正確。
(時(shí)間：30分鐘　分值：60分)
【基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)】
知識(shí)點(diǎn)1　細(xì)胞中的水
1.春回大地，萬物復(fù)蘇。此過程中，植物細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的相對(duì)含量變化分別是(　　)
A.增加，增加 B.增加，減少
C.減少，增加 D.減少，減少
答案　B
解析　春季到來，萬物復(fù)蘇，各種生物的代謝活動(dòng)變得旺盛起來。在此過程中，植物細(xì)胞中的自由水增加，結(jié)合水減少，B正確。
2.(2024·江蘇南通期中)下列有關(guān)人體內(nèi)水的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　)
A.人體肝細(xì)胞中的水有自由水和結(jié)合水兩種形式
B.植物體內(nèi)的水分可參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸
C.冬季，植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對(duì)減少，抗寒能力提高
D.水在生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中可充當(dāng)反應(yīng)物
答案　C
解析　細(xì)胞中水的存在形式有自由水和結(jié)合水，A正確；植物體內(nèi)的水分可參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，B正確；冬季，植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對(duì)增多，抗寒能力提高，C錯(cuò)誤；水在生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)中可充當(dāng)反應(yīng)物，D正確。
3.(2024·鄭州一中期末)對(duì)剛收獲的小麥種子進(jìn)行如圖所示的處理，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
剛收獲的種子甲乙殘留物丙
A.與剛收獲的種子相比，甲的代謝減弱
B.甲在適宜條件仍可以萌發(fā)
C.曬干和烘烤過程中失去的主要化合物的本質(zhì)相同
D.殘留物丙在種子中大多數(shù)以化合物的形式存在
答案　D
解析　種子被曬干，自由水含量減少，故與剛收獲的種子相比，甲的代謝減弱，A正確；種子在曬干過程中，失去的是自由水，曬干的種子在適宜條件仍可以萌發(fā)；干種子在烘烤過程中，失去的水是由結(jié)合水轉(zhuǎn)化而來的， 曬干、烘烤過程中小麥種子失去的化合物本質(zhì)相同，都是水，B、C正確；殘留物丙為無機(jī)鹽，細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子的形式存在，D錯(cuò)誤。
4.(2024·成都期中)如圖為水分子之間靠氫鍵結(jié)合的示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子通過共用電子對(duì)而結(jié)合
B.水是極性分子，能結(jié)合帶正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)
C.水分子之間的氫鍵能長時(shí)間維持，使水在常溫下呈液態(tài)
D.水的比熱容較高，使得水的溫度相對(duì)不容易發(fā)生改變
答案　C
解析　水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子通過共用電子對(duì)而結(jié)合，A正確；水是極性分子，能結(jié)合帶正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)，因此水是良好的溶劑，B正確；水分子之間易形成氫鍵，氫鍵易斷裂和形成，使水在常溫下呈液體狀態(tài)，具有流動(dòng)性，C錯(cuò)誤；由于氫鍵的存在，使水有較高的比熱容，使水的溫度相對(duì)不容易發(fā)生改變，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D正確。
5.(2024·哈爾濱師大附中)2022年3月22日～28日是第三十五屆“中國水周”。活動(dòng)主題為“推進(jìn)地下水超采綜合治理，復(fù)蘇河湖生態(tài)環(huán)境”。下列有關(guān)水對(duì)生命活動(dòng)影響的敘述正確的是(　　)
A.曬干的小麥種子不含自由水，代謝強(qiáng)度低，便于儲(chǔ)藏
B.植物幼嫩部位比衰老部位代謝旺盛是因?yàn)橛啄鄄课蛔杂伤空急容^高
C.與未萌發(fā)的小麥種子相比，正在萌發(fā)的小麥種子中自由水與結(jié)合水的比值下降
D.越冬的植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值升高，有利于植物抵抗寒冷的環(huán)境
答案　B
解析　細(xì)胞內(nèi)的水以自由水和結(jié)合水的形式存在，種子晾曬過程中失去的水主要是自由水，但晾曬后種子中仍含有自由水，曬干后的種子中自由水與結(jié)合水的比值下降，代謝強(qiáng)度降低，便于儲(chǔ)藏，也可以延長種子的保存時(shí)間，A錯(cuò)誤；自由水含量高，代謝旺盛，幼嫩部位比衰老部位自由水的含量高，B正確；與未萌發(fā)的種子相比，正在萌發(fā)的小麥種子細(xì)胞代謝活動(dòng)旺盛，自由水含量增加，則自由水與結(jié)合水的比值升高，C錯(cuò)誤；越冬的植物體內(nèi)自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化，自由水所占的比例逐漸降低，結(jié)合水所占的比例逐漸升高，有利于植物抵抗寒冷的環(huán)境，D錯(cuò)誤。
6.(2024·福建漳州期末)如圖所示為細(xì)胞中水的兩種存在形式及其作用，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.圖中甲表示細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分，乙可表示運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物
B.①為結(jié)合水，含量較少，其丟失不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡
C.②為自由水，細(xì)胞代謝旺盛時(shí)②所占比例較高
D.①與②的比值上升時(shí)，有利于提高植物的抗逆性
答案　B
解析　①為結(jié)合水，其功能為甲(細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分)；②為自由水，是良好的溶劑、能運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物、參與多種生化反應(yīng)、為細(xì)胞提供液體環(huán)境等，故乙可表示運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，A正確；結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，如果這部分水丟失會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡，B錯(cuò)誤；細(xì)胞代謝旺盛時(shí)②(自由水)所占比例較高，C正確；結(jié)合水/自由水的值升高時(shí)，細(xì)胞代謝水平減弱，但抗逆性增強(qiáng)，D正確。
知識(shí)點(diǎn)2　細(xì)胞中的無機(jī)鹽
7.(2024·廣東廣州市質(zhì)檢)下列關(guān)于生物體內(nèi)無機(jī)鹽的相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A.細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以離子形式存在
B.Mg是葉綠體中參與光合作用的各種色素的組成元素
C.人體血液中Ca2＋濃度太低會(huì)出現(xiàn)抽搐癥狀
D.在探究小麥生長發(fā)育是否需要Mg2＋的實(shí)驗(yàn)中必須設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)
答案　B
解析　Mg是葉綠素的組成元素，葉綠體中不僅有葉綠素一種色素參與光合作用，B錯(cuò)誤。
8.(2024·武漢二中期中)臨床上搶救危重病人時(shí)，常常要給病人輸入生理鹽水。下列有關(guān)輸入生理鹽水的理由正確的是(　　)
A.無機(jī)鹽離子能夠調(diào)節(jié)人體的生命活動(dòng)
B.0.09%的NaCl溶液能夠補(bǔ)充水分，維持體液平衡
C.無機(jī)鹽離子通過維持細(xì)胞的滲透壓來維持細(xì)胞的形態(tài)和功能
D.無機(jī)鹽能為細(xì)胞提供能量
答案　C
解析　無機(jī)鹽離子能調(diào)節(jié)人體的生命活動(dòng)，但是這并不是臨床上輸入生理鹽水的作用，A錯(cuò)誤；生理鹽水是0.9%的NaCl溶液，其能夠補(bǔ)充水分，維持細(xì)胞的滲透壓，從而維持細(xì)胞的形態(tài)和功能，B錯(cuò)誤，C正確；無機(jī)鹽不能為細(xì)胞提供能量，D錯(cuò)誤。
9.“有收無收在于水，收多收少在于肥”，說明水和無機(jī)鹽對(duì)植物生長的重要性。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A.結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分
B.細(xì)胞中自由水的比例越小，細(xì)胞的代謝就越旺盛
C.細(xì)胞中無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在
D.無機(jī)鹽是細(xì)胞中許多化合物的重要組成成分
答案　B
解析　結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，A正確；細(xì)胞中自由水的比例越大，細(xì)胞的代謝就越旺盛，B錯(cuò)誤；細(xì)胞中無機(jī)鹽大多數(shù)以離子的形式存在，C正確；無機(jī)鹽是細(xì)胞中許多化合物的重要組成成分，如Fe是構(gòu)成血紅素的元素，Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，D正確。
10.與完全營養(yǎng)液培養(yǎng)的植物相比，缺鎂元素的營養(yǎng)液培養(yǎng)的植物顯出缺綠癥狀。當(dāng)補(bǔ)充鎂鹽時(shí)，上述癥狀得以緩解。這說明(　　)
A.鎂是葉綠素合成代謝的必需元素
B.缺綠病癥是細(xì)胞不能吸收鎂離子引起的
C.鎂是構(gòu)成葉綠素分子的微量元素
D.鎂僅參與植物細(xì)胞內(nèi)葉綠素的合成
答案　A
解析　植物體的綠色是葉綠體中的葉綠素所表現(xiàn)出的顏色，缺鎂影響葉綠素的含量，所以鎂與葉綠素的合成有關(guān)，A正確。
11.(2024·廣州市高一期中)下列有關(guān)水和無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
①當(dāng)大量出汗時(shí)應(yīng)多喝淡鹽水　②生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一　③Mg2＋是葉綠素、血紅蛋白等分子的組成成分　④無機(jī)鹽有維持細(xì)胞內(nèi)酸堿平衡的作用　⑤自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強(qiáng)弱關(guān)系不大
A.①③④⑤ B.①④⑤
C.③⑤ D.②③④⑤
答案　C
解析　當(dāng)大量出汗時(shí)會(huì)排出水和無機(jī)鹽，應(yīng)多喝淡鹽水，①正確；生物體內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)需要水的參與，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一，②正確；Mg2＋是葉綠素的組成成分，F(xiàn)e2＋是血紅蛋白的組成成分，③錯(cuò)誤；有些無機(jī)鹽有維持細(xì)胞內(nèi)酸堿平衡的作用，④正確；自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強(qiáng)弱有關(guān)，自由水與結(jié)合水的比值高，代謝活動(dòng)旺盛；自由水與結(jié)合水的比值低，代謝活動(dòng)下降，⑤錯(cuò)誤。綜上分析，C符合題意。
【綜合提升】
12.(2024·蘭州一中質(zhì)檢)“水是生命之源”，這是因?yàn)樗哂兄С稚莫?dú)特性質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.水分子的空間結(jié)構(gòu)和電子的不對(duì)稱分布決定其是極性分子
B.帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合
C.細(xì)胞內(nèi)的大部分水與其他物質(zhì)結(jié)合失去溶解性和流動(dòng)性
D.氫鍵的存在和特點(diǎn)使水呈液態(tài)和具有較高的比熱容
答案　C
解析　細(xì)胞內(nèi)小部分水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，失去流動(dòng)性和溶解性，成為生物體的構(gòu)成成分，C錯(cuò)誤。
13.(2024·河南名校高一聯(lián)考)水和無機(jī)鹽是細(xì)胞的重要組成成分。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.Mg參與構(gòu)成葉綠素，F(xiàn)e參與構(gòu)成血紅素
B.“爆米花”“炸熟的花生”中仍含有大量的結(jié)合水和自由水
C.將作物秸稈充分曬干后，剩余的物質(zhì)主要是無機(jī)鹽
D.Zn在人體中含量較少，與生命活動(dòng)關(guān)系不大
答案　A
解析　葉綠素分子中含有Mg，血紅素分子中含有Fe，A正確；“爆米花”和“炸熟的花生”中的細(xì)胞已死亡，幾乎不含自由水和結(jié)合水，B錯(cuò)誤；作物秸稈充分曬干后，失去的主要是自由水，剩余的物質(zhì)除了含少量無機(jī)鹽外，還含有結(jié)合水、有機(jī)物，C錯(cuò)誤；Zn在人體中屬于微量元素，但對(duì)于生命活動(dòng)必不可少，D錯(cuò)誤。
14.(2024·長沙雅禮中學(xué)高一期中)下列是某同學(xué)在校園內(nèi)看到的幾種狀況和他做出的處理辦法，其中不太恰當(dāng)?shù)氖? (　　)
A.學(xué)校桂花樹葉片泛黃，他告訴學(xué)校管理人員需施用一定濃度的Mg2＋溶液
B.室友最近視力下降了，他告訴室友可以多吃點(diǎn)魚眼，吃什么補(bǔ)什么
C.學(xué)校女貞樹越冬，他告訴學(xué)校管理人員減少灌溉以抵抗寒冷
D.學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上運(yùn)動(dòng)員大量流汗時(shí)，他告訴運(yùn)動(dòng)員要喝淡鹽水
答案　B
解析　鎂是葉綠素的重要組成成分，缺鎂會(huì)使葉片發(fā)黃，故學(xué)校桂花樹葉片泛黃，需施用一定濃度的Mg2＋溶液，A正確；視力下降的原因有很多，可能是缺乏維生素，吃魚眼不能提供維生素，B錯(cuò)誤；減少灌溉，減少自由水的含量，有利于提高植物的抗寒能力，C正確；汗液中含有水和無機(jī)鹽，故運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后要喝淡鹽水，補(bǔ)充水和無機(jī)鹽，D正確。
15.(2024·廣東肇慶期末)運(yùn)動(dòng)員劇烈運(yùn)動(dòng)，大量出汗后，往往需要飲用含有特定成分的“功能飲料”，如表是某“功能飲料”的主要成分表，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
成分 蔗糖 檸檬酸 氯化鈉 氯化鉀 磷酸二 氫鈉 磷酸二 氫鉀 碳酸氫鈉
質(zhì)量濃度/(g·L－1) 30 10 1 0.1 0.1 0.1 0.1
A.飲料中添加無機(jī)鹽主要是因?yàn)闊o機(jī)鹽具有維持人體生命活動(dòng)的重要作用
B.人體內(nèi)Na＋缺乏會(huì)引發(fā)肌肉酸痛、無力
C.人體內(nèi)P缺乏會(huì)影響許多化合物的合成
D.運(yùn)動(dòng)員喝飲料的主要目的是補(bǔ)充各種無機(jī)鹽
答案　D
解析　無機(jī)鹽具有維持人體生命活動(dòng)的重要作用，故飲料中需要添加無機(jī)鹽，A正確；人體內(nèi)Na＋缺乏會(huì)引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力等，B正確；P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分，因此人體內(nèi)P缺乏會(huì)影響許多化合物的合成，C正確；運(yùn)動(dòng)時(shí)出汗流失了大量水分和無機(jī)鹽，故喝飲料主要是給運(yùn)動(dòng)后的身體補(bǔ)充水和無機(jī)鹽，D錯(cuò)誤。
16.(2024·西安高新一中高一月考)研究表明，在小麥種子萌發(fā)過程中種子內(nèi)儲(chǔ)存的淀粉開始大量消耗，提供能量促使種子萌發(fā)；若土壤中鎂的含量較低，萌發(fā)后的小麥幼苗葉片會(huì)變黃，當(dāng)嚴(yán)重缺鎂時(shí)幼苗會(huì)死亡。回答下列問題：
(1)曬干的小麥種子充分燃燒剩余的灰燼主要成分是________。小麥細(xì)胞中水的存在形式有兩種，萌發(fā)過程中小麥種子吸水主要是增加________水的含量；北方冬小麥在冬天來臨前，________水的比例逐漸上升，以避免氣溫下降對(duì)細(xì)胞的損傷。
(2)小麥種子萌發(fā)過程中淀粉的分解需要水的參與，說明水具有________________的作用；土壤中鎂的含量較低，萌發(fā)后的小麥幼苗葉片會(huì)變黃的原因是_____________________________________________________________________。
為探究Mg是否為小麥生長所必需的元素，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)設(shè)置為_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)探究小麥種子細(xì)胞含水量分別為1%、6%、10%、15%、20%時(shí)，儲(chǔ)存一年后的種子發(fā)芽率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。
含水量 1% 6% 10% 15% 20%
發(fā)芽率 0 25% 96% 85% 0
含水量為1%的種子發(fā)芽率為零，試分析可能原因。_____________________________________________________________________
答案　(1)無機(jī)鹽　自由　結(jié)合　(2)參與生物化學(xué)反應(yīng)　鎂是構(gòu)成葉綠素的元素　將生長狀態(tài)良好的小麥幼苗種植在只缺Mg的培養(yǎng)液中
(3)種子含水量過低，細(xì)胞(胚細(xì)胞)缺水死亡，種子失去活性
解析　(1)曬干的小麥種子充分燃燒剩余的灰燼主要成分是無機(jī)鹽。自由水含量越大，細(xì)胞代謝越旺盛，小麥種子萌發(fā)過程中細(xì)胞代謝加快，此時(shí)小麥種子吸水主要是增加自由水的含量；結(jié)合水的含量與植物抗逆性有關(guān)，結(jié)合水含量越多，植物耐寒能力越強(qiáng)，故北方冬小麥在冬天來臨前，結(jié)合水的比例逐漸上升，以避免氣溫過低對(duì)細(xì)胞造成損傷。(2)小麥種子萌發(fā)過程中淀粉的分解需要水的參與，這說明水能參與生物化學(xué)反應(yīng)；鎂是組成葉綠素的重要元素，若土壤中鎂的含量較低，萌發(fā)后的小麥幼苗葉片會(huì)變黃。為探究Mg是否為小麥生長所必需的元素，則實(shí)驗(yàn)的自變量是有無Mg，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)設(shè)置為將生長狀態(tài)良好的小麥幼苗種植在只缺Mg的培養(yǎng)液中，對(duì)照組為將生長狀態(tài)良好的等量小麥幼苗種植在等量的完全培養(yǎng)液中。(3)含水量為1%的種子發(fā)芽率為零，可能的原因是種子含水量過低，細(xì)胞(胚細(xì)胞)缺水死亡，種子失去活性。
17.清朝揚(yáng)州八怪之一的鄭板橋有詩云：“東北人參鳳陽梨，難及濰縣蘿卜皮”。濰縣青蘿卜甜脆多汁，稍有辣味，膳食纖維豐富，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能。請(qǐng)回答下列問題：
(1)青蘿卜細(xì)胞中含量最多的化合物是________，青蘿卜種子萌發(fā)初期，結(jié)合水與自由水的比值________(填“上升”“不變”或“下降”)。
(2)青蘿卜甜脆多汁，是由于含水量較高，糖等多種物質(zhì)溶解于水中。水作為良好溶劑的原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)在青蘿卜生長發(fā)育過程中，需要供給足夠的營養(yǎng)，如果鉀供應(yīng)不足，葉片邊緣變褐色，肉質(zhì)根不能正常膨大，這說明無機(jī)鹽具有________________的功能。
答案　(1)水　下降　(2)水是極性分子，帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合　(3)維持細(xì)胞和生物體的正常生命活動(dòng)

展開更多......

收起↑