PAGEPAGE11第5節細胞中的無機物一、細胞中的水1.水的含量(1)含量：水是細胞中含量最多的化合物。(2)含水量、生物種類與發育階段的關系(3)同一生物體內，不同器官的含水量不同，一般代謝旺盛的組織、器官含水量較多。2.水的存在形式及作用形式自由水結合水概念細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流淌與細胞內其他物質相結合的水功能①細胞內的良好溶劑②參加生物化學反應③為細胞供應液體環境④運輸養分物質和代謝廢物是細胞結構的重要組成成分(1)生物體的含水量與生物的生活環境親密相關()(2)種子儲存前，曬干是為了削減自由水含量，降低種子的代謝速率，以延長儲存時間()(3)參加運輸養分物質和代謝廢物的水為自由水()答案(1)√(2)√(3)√1.思索下列實際問題，做出合理推想：(1)簇新小麥種子放在陽光下，質量減輕的緣由？提示自由水散失。(2)干種子用水浸泡后仍能萌發說明什么？提示失去自由水的種子仍能保持其生理活性。(3)干種子不浸泡就不萌發，緣由是什么？提示自由水越少，代謝強度越低。(4)種子曬干后再儲存的原理是什么？提示削減自由水含量，降低呼吸作用，延長種子儲存時間。(5)低溫環境削減花卉澆水的緣由是什么？提示降低自由水與結合水的比值，提高植物對低溫的抗性。2.一般來說，綠色植物的抗干旱、抗凍實力與其代謝旺盛程度成反比。請據此分析細胞抗干旱、抗凍實力與自由水/結合水值的關系。提示自由水/結合水值越大，代謝就越旺盛，細胞抗干旱、抗凍實力越低。易錯提示關于生物體中水的理解(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如長期浸泡在水中的陸生植物會死亡。(2)曬干種子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅降低。(3)細胞內的結合水，一般吸附在纖維素、淀粉和蛋白質等大分子表面形成水合物，是細胞結構的重要組成成分。二、細胞中的無機鹽1.存在形式和含量2.無機鹽的生理功能生理功能舉例組成某些困難化合物①Mg是葉綠素分子必需的成分；②Fe是血紅蛋白的重要成分；③I是形成甲狀腺激素的成分維持細胞和生物體的生命活動哺乳動物的血液中必需含有肯定量的Ca2＋，假如Ca2＋的含量太低，會出現抽搐等癥狀維持生物體內的平衡①滲透壓的平衡：Na＋、Cl－對維持血漿等的滲透壓有重要作用，K＋對維持細胞內液的滲透壓起確定作用；②酸堿平衡(即pH平衡)：無機鹽離子組成重要的緩沖體系如H2POeq\o\al(－,4)/HPOeq\o\al(2－,4)和H2CO3/HCOeq\o\al(－,3)等來調整并維持pH平衡歸納總結(1)鈉離子是細胞外液中的主要陽離子，在維持細胞外液晶體滲透壓中起重要作用，假如缺鈉，會引發低鈉血癥，患者倦怠、淡漠、無神、起立時易昏倒，嚴峻時惡心、嘔吐、血壓急劇下降。(2)常見無機鹽的功能與缺乏癥種類功能缺乏時引起的癥狀Fe血紅蛋白的重要組成成分缺鐵性貧血癥Mg葉綠素的重要組成成分植物葉綠素合成受阻，影響光合作用Zn很多酶的組成成分生長發育不良，生殖腺功能受影響Ca骨骼、牙齒的重要組成成分骨骼畸形；抽搐等I甲狀腺激素的重要組成成分甲狀腺腫大；呆小癥B促進花粉的萌發和花粉管的伸長油菜缺B時，“花而不實”Na維持動物細胞外液的滲透壓動物細胞外液滲透壓降低，過低時不能維持正常的細胞形態(1)生物體內，無機鹽均以離子形式存在()(2)無機鹽含量過多或過少都會影響生物體的正常生命活動()(3)水和無機鹽都不能作為細胞的能源物質()答案(1)×(2)√(3)√1.患急性腸胃炎，為什么醫生用0.9%的生理鹽水靜脈注射，而不用蒸餾水？提示注射的生理鹽水與細胞的滲透壓相等，保證了細胞的形態和生命活動。2.為什么大量出汗時應多喝淡鹽水？3.探究植物必需無機鹽的試驗設計思路探究某一種無機鹽是否為植物必需無機鹽，一般利用溶液培育法，詳細設計思路如下：(1)比照組：__________________→正常生長。(2)試驗組試驗組加入X鹽的目的是_______________________，以增加勸服力。提示(1)植物＋完全培育液(2)X不是必需無機鹽X是必需無機鹽二次比照(使試驗組前后比照)1.(2024·大同高一檢測)下列關于細胞中含水量的敘述，不正確的是()A.水是人體細胞內含量最多的化合物B.老年人細胞中含水量比嬰兒要少C.越冬植物的細胞內自由水和結合水含量比值一般較高D.新陳代謝旺盛的植物細胞含自由水較多答案C解析水是人體細胞內含量最多的化合物，A正確；老年人細胞中含水量比嬰兒要少，B正確；自由水與結合水含量比值與植物的抗逆性有關，越冬植物細胞內的結合水含量上升，自由水含量下降，因此細胞內自由水和結合水含量比值一般較低，C錯誤；新陳代謝旺盛的植物細胞含自由水較多，D正確。2.(2024·吉林長春田家炳試驗中學期末)下列對細胞內自由水的描述，有科學性錯誤的是()A.約占細胞內水分的95.5%B.能夠流淌并能運輸物質C.細胞結構的重要組成成分D.是各種代謝活動的介質答案C解析結合水大約占細胞內全部水分的4.5%，自由水含量約占95.5%，A正確；自由水可以自由流淌，并能運輸養分物質和代謝廢物，B正確；結合水是細胞結構的重要組成成分，C錯誤；自由水是細胞內的良好溶劑，是各種代謝活動的介質，為代謝活動供應液體環境，D正確。3.(2024·北師大附中期中)下列關于無機鹽的說法錯誤的是()A.維持細胞的酸堿平衡B.細胞內某些困難化合物的重要組成成分C.在細胞中大多數以化合物的形式存在D.炎炎夏日在室外作業的人應多喝淡鹽水答案C解析無機鹽具有維持細胞酸堿平衡的作用，如H2POeq\o\al(－,4)/HPOeq\o\al(2－,4)，A正確；有些無機鹽是細胞內某些困難化合物的重要組成成分，如Mg是構成葉綠素的重要成分，B正確；在細胞中，大多數無機鹽以離子的形式存在，C錯誤；炎炎夏日在室外作業的人隨汗液排出了大量無機鹽，為了維持細胞的滲透壓平衡，應多喝淡鹽水，D正確。4.(2024·徐州高一檢測)蘋果含有微量元素鋅，而鋅是構成與記憶力休戚相關的核酸和蛋白質不行缺少的元素，兒童缺鋅就會導致大腦發育不良，因此蘋果又被稱為“記憶之果”。這說明無機鹽離子()A.對維持酸堿平衡有重要作用B.對維持細胞形態有重要作用C.對調整細胞內的滲透壓有重要作用D.對維持生物體的生命活動有重要作用答案D解析由缺鋅會導致大腦發育不良，可知鋅對于生物體的生命活動有重要影響，該事實與酸堿平衡、維持細胞形態和滲透壓的調整無干脆關系。5.(2024·廣東深圳高級中學期中)下列有關水和無機鹽的敘述，錯誤的是()A.夏季植物葉片由綠變黃，可能是土壤缺Mg所致B.正常人飲食不當出現貧血，可能是食物中缺Fe所致C.自由水與結合水在肯定條件下可以相互轉化D.細胞內自由水越多，抗逆性越強答案D解析植物缺Mg會影響葉綠素的合成，導致葉綠素含量削減，葉片發黃，A正確；Fe是構成血紅蛋白的重要成分，缺Fe會影響血紅蛋白的合成而出現貧血，B正確；自由水和結合水不是一成不變的，在肯定的條件下可以相互轉化，C正確；細胞內自由水越多，自由水與結合水的比值越大，細胞代謝越旺盛，抗逆性越差，D錯誤。6.(2024·北京四中高一期末)人體所須要的養分物質包括水和無機鹽等無機物及糖類、脂質和蛋白質等有機物，這些養分物質在人體細胞中有著重要的作用。請回答下列問題：(1)請敘述自由水的生理作用：________________________________________________。(2)人每天都要補充肯定數量的蛋白質，尤其是嬰幼兒時期，假如蛋白質攝入不足會導致機體免疫力下降，緣由是________________________________________________________。(3)在自然無污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人體必需元素，其中屬于大量元素的是______________________________________________________________。(4)牛奶、嬰幼兒奶粉中含量較多的二糖是______。假如哺乳動物的血液中鈣離子含量太低，會出現抽搐等癥狀，這說明無機鹽對________________________________有重要作用。答案(1)(4)乳糖維持細胞和生物體的生命活動解析(1)自由水的生理作用：是細胞內的良好溶劑；參加多種生物化學反應；運輸養分物質和代謝廢物；為細胞供應了良好的液體環境。(2)抗體的成分是蛋白質，蛋白質攝入不足會導致必需氨基酸的攝入量不足，從而導致抗體分泌不足，使機體免疫力下降。(3)Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe中屬于大量元素的是K、Ca、P、Mg。(4)乳糖是牛奶、嬰幼兒奶粉中含量較多的二糖。血液中鈣離子含量太低，會出現抽搐等癥狀，這說明無機鹽對維持細胞和生物體正常的生命活動具有重要作用。題組一細胞中的水1.(2024·江西臨川二中月考改編)2024年3月22日是第27屆世界水日，我國紀念世界水日和開展中國水周活動的宣揚主題是“堅持節水優先，強化水資源管理”。下列對于生物體內自由水的敘述不正確的是()A.生物體代謝旺盛時含量較多B.不參加細胞內的生化反應C.是細胞內的良好溶劑D.植物越冬時，細胞內自由水含量降低答案B解析自由水以游離的形式存在，代謝旺盛時含量多，是細胞內的良好溶劑，還可以參加細胞內的很多生化反應，A、C正確、B錯誤；冬季，植物細胞內部分自由水轉化為結合水，使自由水含量降低，提高了植物的抗寒實力，D正確。2.(2024·菏澤高一檢測)下列關于植物體內水分的敘述，錯誤的是()A.植物體內的水分參加養分物質的運輸B.水是構成葉肉細胞的重要化合物之一C.自由水可作為細胞內化學反應的反應物D.同種植物萌發種子的水含量和休眠種子的水含量相同答案D解析大部分養分物質必需溶解在水中才能在細胞中運輸，A項正確；水是細胞鮮重中最重要的組成成分，細胞鮮重大部分為水，B項正確；水作為反應物參加光合作用和細胞呼吸過程，C項正確；休眠種子中的水含量遠遠小于萌發種子中的水含量，D項錯誤。3.圖中曲線能正確反映大豆種子萌發至形成幼苗的過程中，細胞中自由水/結合水的值(縱坐標)的變更的是()答案B解析種子在萌發之前，處于休眠狀態，代謝很弱，細胞中的水主要以結合水形式存在，自由水/結合水的值較小；種子在萌發之后，自由水漸漸增多，代謝旺盛，發育成幼苗后，自由水含量趨于穩定，所以自由水/結合水的值不斷增大，最終達到一個相對穩定水平。4.(2024·鄭州模擬)如圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理，據圖分析下列有關說法正確的是()A.①和②均有生命活力，但是含水量不同B.①→②的過程中沒有發生水存在形式之間的轉化C.④和⑤是同一種物質，但是在細胞中的存在形式不同D.②不含水分，可作為種子貯存答案C解析失去結合水的②不再具有生命活力，A錯誤；烘干過程中部分結合水轉化為自由水散失，B錯誤；④和⑤都是水，但是在細胞中的存在形式不同，④是來自細胞中的自由水，⑤主要是來自細胞中的結合水，C正確；②不再具有生命活力，不能作為種子貯存，D錯誤。5.(2024·湖北黃岡高一檢測)生物體的一切生命活動都離不開水，下列敘述錯誤的是()A.自由水是各種代謝活動的介質B.幼兒體內的含水量高于成年人C.種子曬干后，結合水含量削減，代謝減慢D.植物成熟部分比幼嫩部分含水量低答案C解析種子曬干后，自由水含量削減，代謝緩慢。題組二細胞中的無機鹽6.(2024·廣東佛山一中期末)下列關于無機鹽的功能的敘述，不正確的是()A.參加生物體內某些困難化合物的構成B.對維持細胞和生物體的生命活動具有重要意義C.維持生物體內的滲透壓和酸堿平衡，使細胞維持正常的形態與功能D.為細胞的生命活動供應物質和能量答案D解析葉綠素、血紅蛋白等困難化合物中含有無機鹽離子，A正確；很多無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動具有重要功能，如Fe是血紅蛋白的重要組成成分，一旦缺乏會導致缺鐵性貧血癥，B正確；無機鹽能夠維持生物體內的滲透壓和酸堿平衡，從而使細胞維持正常的形態與功能，C正確；無機鹽不能為細胞的生命活動供應能量，細胞生命活動的能量來源為糖類等有機物，D錯誤。7.(2024·湖南株洲二中期末)醫生常給脫水病人注射生理鹽水(質量分數為0.9%的氯化鈉溶液)，而不注射蒸餾水或濃度更高的濃鹽水，這是因為紅細胞在蒸餾水中會因吸水過多而漲破；而在濃鹽水中，紅細胞會因為失水而皺縮，從而丟失輸送氧氣的功能。這個事例說明()A.無機鹽對維持細胞的形態和功能有重要作用B.只有紅細胞有這種特征C.水分子簡單進出細胞D.無機鹽離子簡單進出細胞答案A解析由題意知，氯化鈉溶液的濃度過大或過小均會導致細胞形態發生變更，影響其生理功能，這說明肯定濃度的無機鹽對維持細胞的形態和功能具有重要作用。8.(2024·河北衡水中學校級模擬)如圖是一種葉綠素分子(左)和血紅蛋白分子(右)的局部結構簡圖，下列說法錯誤的是()A.合成葉綠素和血紅蛋白分別須要Mg和FeB.植物體缺Mg會影響光合作用C.人體缺Fe會影響血紅蛋白對氧的運輸D.Mg和Fe分別存在于植物細胞和動物細胞中答案D解析Mg是葉綠素的重要組成成分，Fe是運輸氧的血紅蛋白的重要組成成分，A正確；植物體缺Mg會影響葉綠素的合成，進而影響光合作用，B正確；人體缺Fe會影響血紅蛋白對氧的運輸，C正確；Mg和Fe是組成細胞的元素，普遍存在于植物細胞和動物細胞中，D錯誤。9.(2024·許昌高一檢測)生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過在液泡中貯存大量的Na＋而促進細胞汲取水分。有關該現象的說法錯誤的是()A.液泡內Na＋的大量貯存不須要細胞代謝供應能量B.液泡內Na＋參加調整滲透壓，大量貯存使細胞液滲透壓增大C.液泡內無機鹽濃度的大小會影響其吸水或失水D.該現象說明，鹽生植物的生理功能是與其生存環境相適應的答案A解析Na＋通過主動運輸方式大量貯存在液泡內，這須要細胞代謝供應能量，A錯誤；液泡內Na＋參加調整滲透壓，大量貯存使細胞液滲透壓增大，從而促進細胞汲取水分，B正確；Na＋維持細胞內滲透壓而促進細胞通過滲透作用汲取水分，可見液泡內無機鹽濃度的大小會影響其吸水或失水，C正確；生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，細胞內Na＋濃度高，以促進細胞汲取水分，這說明鹽生植物的生理功能是與其生存環境相適應的，D正確。10.(2024·河北衡水中學檢測)為了探究某元素是否是植物的必需元素，應實行的方法是()A.檢測正常葉片中該元素的含量B.分析根系對該元素的汲取過程C.分析環境條件對該元素汲取的影響D.視察含全部養分元素的培育液中去掉該元素前后植株的生長發育狀況答案D解析推斷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，除去某種元素，然后視察植物的生長發育狀況：假如植物的生長發育仍正常，說明該元素不是植物所必需的；假如植物的生長發育不正常，且只有補充了該種元素后植物的生長發育才復原正常，說明該元素是植物所必需的元素。11.(2024·安徽馬鞍山二中月考)結合下列曲線，分析有關無機物在生物體內含量的說法，錯誤的是()A.曲線①可表示人一生中體內自由水與結合水的比值隨年齡的變更B.曲線②可表示細胞呼吸速率隨自由水與結合水比值的變更C.曲線③可表示一粒簇新的玉米種子在烘箱中被烘干的過程中，其自由水的相對含量變更D.曲線①可表示人從幼年到成年體內含水量的變更答案C12.(2024·湖北武漢聯考)如圖表示土壤中甲、乙兩種元素濃度變更與某植物生長速率的關系，下列分析正確的是()A.該植物生長對甲元素的需求大于乙元素B.當土壤中乙元素濃度為B時，施含乙元素的肥料最有利于該植物生長C.當該植物生長速率最大時，對甲、乙元素的需求量相近D.持續保持甲、乙元素供應量相等可能會導致該植物生長不正常答案D解析據圖可知，該植物生長對甲元素的需求小于乙元素，A錯誤；當土壤中乙元素濃度為A時，施含乙元素的肥料最有利于該植物生長，B錯誤；當該植物生長速率最大時，對甲、乙元素的需求量相差很大，C錯誤；分析圖中兩曲線交點可知，持續保持甲、乙元素供應量相等可能會導致該植物無法正常生長，D正確。13.(2024·貴州貴陽一中期末)回答下列與水有關的問題：(1)水是細胞內各種化學反應的介質，在細胞中有兩種存在形式，即自由水和結合水。在植物細胞中，自由水和結合水的相對含量的變更是與細胞生命活動相適應的。請回答下列問題：①農夫將新收獲的種子放在場院曬，是為了除去部分________，然后再將其儲存。②假如將曬過的種子再用火燒烤，會使種子失去______水，導致種子不能萌發。(2)種子在黑暗中萌發成幼苗，種子和幼苗經過處理后稱量得到的數據如表所示，請依據表中的數據回答問題：項目處理方法質量/g種子幼苗濕重干脆稱重160170干重70℃，72h138118灰分550℃，16h22①與種子相比，幼苗濕重增加，增加的主要物質是________________。②與種子相比，幼苗干重削減，削減的主要物質是________________。③灰分代表的物質是____________________。答案(1)①自由水②結合(2)①自由水②有機物③無機鹽解析(1)種子在曬干過程中失去的是自由水，將曬過的種子用火燒烤，會使種子失去結合水，導致種子不能萌發。(2)分析表中數據可知，幼苗干重小于種子干重，而幼苗濕重大于種子濕重，因此幼苗濕重增加的主要是自由水。黑暗條件下，種子萌發成幼苗的過程中，代謝活動漸漸增加，生命活動旺盛，須要消耗種子中儲存的有機物來供應能量，因而干重削減。灰分是經高溫灼燒后剩余的物質，主要成分是細胞中的各種無機鹽。14.(2024·四川成都彭州中學高一上月考)氟主要分布在人體的骨骼、牙齒、指甲和毛發中，尤以牙釉質中含量最高，氟的攝入量或多或少最先表現在牙齒上。(1)氟是骨骼和牙齒的正常成分，可防止出現齲齒、老年人骨質疏松等癥狀，這說明無機鹽的生理作用包括______________________________________________________________。(2)氟是人體健康所必需的________(填“大量元素”或“微量元素”)，主要作用為增加骨骼和防止齲齒。(3)細胞中的無機鹽大多數以__________的形式存在。答案(1)構成細胞內某些困難化合物(2)微量元素(3)離子解析(1)氟是骨骼和牙齒的正常成分，可防止出現齲齒、老年人骨質疏松等癥狀