内容正文:
专题04 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1.水在细胞中的存在形式
自由水,在细胞内以游离的形式存在,可以自由流动,容易散失。结合水:与细胞内其他物质相结合的水,不容易流动,不容易蒸发。
2.自由水与结合水的关系
(1)自由水和结合水可以自由转换。
(2)自由水/结合水比值高,代谢快;自由水/结合水比值低,代谢慢,但抗逆性强(抗旱、抗寒、抗热)。
3.水的生理功能
(1)自由水:①细胞内良好的溶剂②参与生物化学反应③为细胞提供液体环境④运输营养物质和代谢废物。
(2)结合水:组成细胞结构的重要成分。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式和含量
在细胞中常以离子存在,含量较少。阳离子有K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Fe2+等,阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
2.无机盐的作用
(1)细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红素的元素。
(2)维持细胞和生物体正常的生命活动。Na+、Ca2+等离子对于生命活动也是必不可少的,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等;哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+ ,如果Ca2+的含量太低,动物会出现抽搐等症状。
(3)维持酸碱平衡。生物体内的某些无机盐离子,必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
1.下列关于水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.在构成生物体的化合物中,水的含量最高 B.生物体内的无机盐多数以离子形式存在
C.Mg2+是血红蛋白的重要组成成分 D.人血液中Ca2+含量过低会发生抽搐
【答案】C
【分析】
细胞中的无机盐:(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态。(2)无机盐的生物功能:a、复杂化合物的组成成分:如镁离子是叶绿素的重要组成成分。b、维持正常的生命活动:如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
【详解】
A、一般而言,在构成生物体的化合物中,水的含量最高,A正确;
B、细胞中的无机盐主要以离子形式存在,少数以化合态的形式存在,如:叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态形式存在,B正确;
C、Mg2+是叶绿素的重要组成成分,Fe2+是构成血红蛋白的重要成分,C错误;
D、钙可调节肌肉收缩和血液凝固,Ca2+含量过高会造成肌无力,Ca2+含量过低会引起抽搐,D正确。
故选C。
2.下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是细胞内许多生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也参与部分有机物的合成
D.无机盐全部以离子形式存在,有利于无机盐参与各种生化反应
【答案】C
【分析】
1、细胞中的水包括结合水和自由水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水:①良好的溶剂,②运送营养物质和代谢的废物,③参与许多化学反应,④为细胞提供液体环境,⑤提供化学反应介质,⑥维持细胞形态。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的正常生命活动,如钙可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】
A、自由水是生化反应的介质,可直接参与生化反应,如可参与有氧呼吸的第二阶段,A错误;
B、结合水是细胞结构的重要组成成分,而液泡中的水主要为自由水,B错误;
C、无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分,C正确;
D、无机盐大部分以离子的形式存在,少部分以化合物的形式存在,D错误。
故选C。
3.下列关于生物体内水分和无机盐的叙述错误的是( )
A.Fe是组成血红蛋白的重要成分,因此缺Fe会导致贫血
B.细胞中无机盐含量很少,多以化合物形式存在
C.在收获季节,种子中自由水的相对含量降低,代谢减弱
D.与水生植物相比,沙漠植物中结合水与自由水的比值较高
【答案】B
【分析】
1、细胞中的水包括结合水和自由水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水:①良好的溶剂,②运送营养物质和代谢的废物,③参与许多化学反应,④为细胞提供液体环境,⑤提供化学反应介质,⑥维持细胞形态。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如钙可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高