考點二水和無機鹽1．細胞中的水(1)水的存在形式、功能及進出細胞方式(2)水與細胞代謝(3)水鹽平衡調節2．細胞中的無機鹽(1)無機鹽的存在形式及功能(2)無機鹽與人體穩態調節特別提醒①植物礦質元素吸收和水分吸收的關系項目水分吸收礦質元素吸收區別水分吸收為滲透作用，不需要ATP礦質元素吸收為主動運輸，需要ATP聯系a.都發生在根毛區；b.礦質元素需溶于水中才能被吸收；c.礦質元素的吸收增加細胞液濃度，從而促進水的吸收；d.水分能及時將吸收的礦質元素運走，在一定程度上也促進了礦質元素的吸收②判斷植物的必需無機鹽的實驗設計a．對照組植物＋完全培養液→正常生長b．實驗組eq\s(植物＋缺X,的培養液)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(正常生長→X不是必需無機鹽,生長不正常\o(→,\s\up7(加入X))生長正常→X是必需無機鹽))1．(2020·江蘇，1)下列關于細胞中無機化合物的敘述，正確的是()A．自由水是生化反應的介質，不直接參與生化反應B．結合水是細胞結構的重要組成成分，主要存在于液泡中C．無機鹽參與維持細胞的酸堿平衡，不參與有機物的合成D．無機鹽多以離子形式存在，對維持生命活動有重要作用答案D解析自由水是生化反應的介質，可直接參與生化反應，A錯誤；結合水是細胞結構的重要組成成分，液泡中的水為自由水，B錯誤；無機鹽參與維持細胞的酸堿平衡，也參與有機物的合成，C錯誤；細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在，對維持生命活動有重要作用，D正確。2．(2022·全國甲，1)鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預防老年人骨質疏松。下列敘述錯誤的是()A．細胞中有以無機離子形式存在的鈣B．人體內Ca2＋可自由通過細胞膜的磷脂雙分子層C．適當補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收D．人體血液中Ca2＋濃度過低易出現抽搐現象答案B不能自由通過細胞膜的磷脂雙分子層，需要載體協助，B錯誤；維生素D能有效地促進人體腸道對鈣和磷的吸收，故適當補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收，C正確；哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2＋，Ca2＋的濃度過低會出現抽搐等癥狀，D正確。思維延伸——判斷與填充(1)MgSO4必須溶解在水中才能被根吸收(2018·海南，6)(√)(2)細胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產生水(2021·全國乙，3)(×)(3)與風干前相比，風干種子中結合水與自由水的比值大(2018·全國Ⅱ，4)(√)(4)(2020·全國Ⅰ，30節選)農田施肥的同時，往往需要適當澆水，此時澆水的原因是施肥時，肥料中的礦質元素只有溶解在水中，以離子形式存在，才能被作物根系吸收(答出1點即可)。(5)(經典高考題)為了確定某種礦質元素是否是植物的必需元素，應采用的方法是觀察比較含全部營養的培養液中去掉該礦質元素前、后，對植株生長發育狀況的影響。題組一水和無機鹽的吸收、存在形式、代謝與功能1．某同學用鋼筆帽制成簡易打孔器，在一片大銀杏葉上避開葉脈打下十個相同大小的圓葉片，將其隨機分為兩組并標號甲、乙，甲組置于濕潤的環境中，乙組脫水處理，其他條件均相同，分析鑒定這兩組圓葉片中的物質。下列相關敘述錯誤的是()A．甲、乙兩組圓葉片細胞中含量最多的有機物相同B．甲組圓葉片細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在C．乙組圓葉片經脫水處理后，導致其H和O兩種元素含量降為零D．甲、乙兩組圓葉片中自由水與結合水比值不同，代謝強度也不同答案C解析甲組置于濕潤的環境中，乙組脫水風干處理，甲、乙兩組圓片中含量最多的有機物種類相同，都是蛋白質，A正確；H和O這兩種元素不只存在于水中，蛋白質、糖和脂質等化合物也含有H和O，乙組圓葉片經脫水處理后，H和O這兩種元素含量不會降至零，C錯誤；甲組置于濕潤的環境中，乙組脫水風干處理，兩組圓葉片中自由水與結合水比值不同，代謝強度也不同，D正確。2．碳酸酐酶由一條卷曲的多肽鏈和一個鋅離子構成，是紅細胞內一種重要的蛋白質，在CO2的運輸中具有重要意義。在人體組織中，該酶催化CO2與水結合生成H2CO3，H2CO3解離為HCOeq\o\al(－,3)，從紅細胞中運出。在肺部，該酶催化反應向相反方向進行(如下所示)。下列相關敘述錯誤的是()CO2＋H2OH2CO3HCOeq\o\al(－,3)＋H＋A．碳酸酐酶催化的反應速率受到CO2的擴散速率限制B．碳酸酐酶對維持血漿和細胞中的酸堿平衡有作用C．碳酸酐酶可催化上述反應朝不同方向進行，因此不具有高效性D．鋅離子參與酶的組成，說明無機鹽離子對于維持生命活動有重要作用答案C解析酶催化的化學反應速率受反應物濃度的影響，A正確；根據題干信息“在人體組織中，該酶催化CO2與水結合生成H2CO3，H2CO3解離為HCOeq\o\al(－,3)，從紅細胞中運出”可知，碳酸酐酶可以參與血漿和細胞中酸堿平衡的維持，B正確；酶的高效性指的是與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，與酶促反應方向無關，正是由于酶具有高效性，才使得CO2及時從組織細胞運輸到血漿，最后從肺泡中排出體外，C錯誤；根據題干信息“碳酸酐酶由一條卷曲的多肽鏈和一個鋅離子構成”，可知沒有鋅，碳酸酐酶無法正常發揮作用，說明無機鹽離子對于維持生命活動有重要作用，D正確。題組二水和無機鹽的探究實驗分析3．在農業增產的諸多影響因素中，農業灌溉是最主要的因素之一。為探究不同的節水灌溉方式對玉米植株生物量的影響，選擇低壓管灌、膜下滴灌和噴灌這3種節水灌溉方式進行實驗，在整個生長期內灌溉定額水分，在其他條件相同且適宜的環境下培養并測定3種灌溉方式下玉米生物量的變化情況，結果如圖所示。下列有關敘述錯誤的是()注：生物量是指某一時刻單位面積內的有機物質總量。A．植株在不同生長期，膜下滴灌方式均是使作物生長的最有效灌溉方式B．玉米植株在抽雄期到灌漿期生物量增長速度最快，細胞中自由水/結合水的比值最大C．成熟期玉米生物量最多與植株所有細胞都吸收了大量水分有關D．灌漿期吸收的水分只有一小部分用于有機物合成答案C解析由圖可知，植株在不同生長期時，膜下滴灌方式生物量最多，所以膜下滴灌方式是使作物生長的最有效灌溉方式，A正確；玉米植株在抽雄期到灌漿期時間段內生物量增長速度最快，由于自由水越多，代謝越旺盛，因此，此時間段內細胞中自由水/結合水的比值最大，B正確；生物量可以較好地反映作物生長期內的植株生長狀況，代表的應該是有機物(干重)的量，成熟期玉米生物量最多與植株所有細胞都吸收了大量水分無關，C錯誤；灌漿期吸收的水分絕大多數在蒸騰作用過程中散失，只有一小部分用于有機物合成，D正確。4．科學家用水培法培養甜瓜幼苗，每天K＋和Mg2＋初始狀態均為500mg/L，定時測定培養液中K＋和Mg2＋的剩余量，如圖所示。請分析回答下列問題：(1)Mg2＋是植物生存所必需的，因為_________________________________________________________________________________________________________________，最終會影響有機物的合成。(2)該實驗的自變量有__________________________________________________________________。甜瓜對Mg2＋的吸收量____________對K＋的吸收量，甜瓜對K＋和Mg2＋的吸收速率差異最可能與____________________________有關。(3)實驗說明，通常情況下，甜瓜對K＋和Mg2＋的吸收速率在______________期最大，因此要注意____________施肥。(4)鋅是植物必需的元素之一，缺鋅會導致植物出現相應的鋅元素缺乏癥。現欲設計實驗驗證植物體中鋅的作用不能被鎳所代替。①材料準備：足量正常黃瓜幼苗、完全培養液、缺鋅的完全培養液、蒸餾水、含鋅溶液和含鎳溶液等，可根據需要選擇或補充實驗材料。(注：黃瓜的完全培養液中不含有鎳，且本實驗濃度范圍內的鎳對植物無毒副作用)。②實驗思路：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③預期結果：____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)植物缺Mg2＋時，葉綠素無法合成，進而導致光合作用減弱(2)離子種類和甜瓜生長發育時期小于細胞膜上K＋和Mg2＋的載體數量(3)坐果期的前適時適量(4)②實驗思路：將足量正常黃瓜幼苗均分為A、B兩組，相同且適宜條件下分別用等量完全培養液、缺鋅的完全培養液培養。一段時間后A組正常生長，B組出現鋅元素缺乏癥。將B均分為B1、B2兩組，分別補充等量含