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水和无机盐是细胞中的无机化合物——2024-2025学年高中生物苏教版(2019)必修一同步课时作业
一、单选题
1.番茄果肉细胞中含量最多的化合物是( )
A. 水 B. 叶绿素 C. 维生素D D. 麦芽糖
2.刚收获的小麦种子在阳光下晒干重量会减轻,该过程中损失的物质主要是( )
A.淀粉 B.水 C.脂肪 D.蛋白质
3.当植物由代谢旺盛的生长期转入休眠期时,体内结合水与自由水的比值通常会( )
A.升高 B.下降 C.无变化 D.上下波动
4.下列有关人体中水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.血浆中含有水 B.自由水是细胞内的良好的溶剂
C.血红蛋白中含有铁元素 D.细胞中一定没有无机盐
5.如图1是细胞中化合物含量的扇形图,图2是细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A.若图1表示细胞鲜重,则A化合物是H2O
B.若图1表示细胞干重,则A化合物是蛋白质
C.若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a是C
D.活细胞中元素都能在地壳中找到,说明生物界与非生物界具有统一性
6.结合如图曲线,分析有关无机物在生物体内含量的说法,错误的是( )
A.曲线表示人从幼年到成年体内含水量的变化
B.曲线表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化
C.曲线表示细胞呼吸速率随结合水与自由水比值的变化
D.曲线表示新鲜的种子在烘干的过程中,无机盐的含量变化
7.植物在冬季来临的过程中,随着气温逐渐降低,体内发生了一系列适应低温的生理生化变化,抗寒力逐渐增强。如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图。请据图推断以下有关说法错误的是( )
A.冬季来临过程中,温度降低是呼吸速率下降的主要原因
B.自由水与结合水含量的比值,与植物的抗寒性呈现明显的正相关
C.随着温度缓慢降低,植物的呼吸作用逐渐减弱,有利于减少有机物的消耗
D.随着气温和土壤温度的下降,根系的吸水量减少,组织的含水量下降
8.关于水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.水具有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定性
B.水是极性分子,自由水是细胞内良好的溶剂
C.镁是构成叶绿素的元素之一,所以缺镁会导致叶片变黄
D.镁属于一种微量元素,对于生物体来说是必不可少的
9.无机盐对于维持生物体的生命活动有重要作用。下列无机盐离子中,哺乳动物血液中缺乏后会出现抽搐症状的是( )
A.Fe2+ B.I- C.Ca2+ D.
10.研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持;用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+的作用是( )
A.是构成细胞某些复杂化合物重要成分
B.维持血浆的正常浓度
C.维持生物体正常生命活动
D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
11.元素和化合物是组成细胞的物质基础,下列有关叙述正确的是( )
A.磷脂是细胞膜的主要成分,它的基本组成单位是甘油和脂肪酸
B.蛋白质是生命活动的主要承担者,它的基本组成单位是氨基酸
C.DNA是一切生物的遗传物质,它的基本组成单位是脱氧核苷酸
D.淀粉是植物细胞壁的主要成分,它的基本组成单位是葡萄糖
12.微量元素在生物体内含量虽然很少,却是生物体不可缺少的。下面的几个实例中能证实这一说法的是( )
A. 人的血液中Fe含量太低会贫血
B. 油菜缺N时会影响蛋白质合成
C. 人的血液中Ca含量太低会抽搐
D. 油菜缺Mg时会影响叶绿素合成
13.下列关于细胞中无机盐的叙述正确的是( )
A. 医用生理盐水是质量分数为9%的氯化钠溶液,用以维持细胞的正常形态
B. 不同生物体内无机盐的种类和含量大体相同,这体现了生物界的统一性
C. 人体内Na+缺乏会引起神经肌肉细胞的兴奋性降低,这说明无机盐可维持细胞和生物体的生命活动
D. 细胞中的无机盐以离子形式存在,含量较多的阳离子Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Fe3+等都属于大量元素
14.下列关于生物体中有机物的叙述,正确的是( )
A.淀粉的结构单位是蔗糖
B.胆固醇是人体所需的物质
C.蛋白质是生物体内重要的储能物质
D.人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA
15.如图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中甲表示“组成细胞结构”,乙可表示运输营养物质和代谢废物
B. 图中①指的是结合水,该部分水较少,丢失不会导致细胞死亡
C. 图中②指的是自由水,细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多
D. ①/②的比值升高,有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性
二、多选题
16.美国航天局科学家在加利福尼亚州莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物——砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应(在元素周期表中,砷排在磷下方,两者属于同族,化学性质相似),根据上述材料进行预测,下列说法正确的是( )
A.GFAJ-1体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫
B.该种细菌可用于砷元素污染的水体和土壤的净化
C.砷对多数生物有毒是因为砷与磷化学性质相似,它能够“劫持”磷参与的生化反应
D.该细菌与病毒具有相似的结构
17.对于生物体内自由水的叙述,正确的是( )
A.血细胞中大部分是水 B.与细胞内其他化合物结合
C.浸泡在盐水中变软的萝卜丢失的水 D.能溶解、运输营养物质和代谢废物
18.下列对细胞中物质含量变化及其对生命活动影响的叙述中,错误的是( )
A.种子萌发过程中,细胞内自由水/结合水的值变大,生命活动增强
B.细胞渗透吸水过程需要消耗能量
C.运动员在百米冲刺时,细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值变大
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
19.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变化的曲线
B.曲线②可表示细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值的变化
C.曲线③可以表示新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无机盐的相对含量变化
D.曲线③可以表示人从幼年到成年体内相对含水量的变化
20.谚语有云“有收无收在于水,收多收少在于肥”,水和无机盐在玉米等农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列说法正确的是( )
A. 在玉米种子萌发过程中,自由水所占的比例增加
B. 由于水分子内氢键的存在,水具有较高的比热容
C. N是构成玉米等农作物细胞膜、染色体、中心体的重要元素
D. 将玉米等农作物的秸秆充分晒干后,剩余的物质主要是有机物
三、填空题
21.人们普遍认为,地球上最早的生命孕育在海洋中,生命从一开始就离不开水,当然也离不开水中所溶解的某些无机盐。回答下列问题:
(1)自由水与结合水的比例影响着细胞的代谢水平,刚收获的水稻等粮食需要通过晾晒除去大部分_______________,使其代谢水平降低,便于储存。沙漠中的仙人掌含有丰富的_______________,使其有很强的抗旱能力。(填“自由水”或“结合水”)
(2)细胞中大多数无机盐以____________ 的形式存在,铁是血红蛋白的主要成分,这说明无机盐的生理作用是________________________ 。
(3)哺乳动物的血液中Ca2+含量过低会出现抽搐症状。某生物兴趣小组想要验证上述结论,请完善以下实验步骤:
实验材料:健康的小鼠,含钙的饲料,不含钙的饲料
实验步骤: ①选择生长发育状况相同的健康小鼠若干只,随机均分成甲、乙两组。
②____________________________________;
③____________________________________;
预测结果及结论:若甲组小鼠_____________,且乙组小鼠出现抽搐症状,
则说明上述结论正确。
22.水在生命活动中有极其重要的作用,细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢作用。
(1)在秋季收获大豆后,要进行晾晒才能入仓储存,所除去的水分主要是细胞中的_______________水。如果大豆细胞内水分过多,则会使细胞的__________加强。
(2)从上述现象可以推断,植物细胞内自由水与结合水的含量比值变__________,则新陈代谢加强。
(3)浸泡约一周时间,黄豆芽已长得又白又粗,1 kg的黄豆能生出5 kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细胞内的有机物含量变化是__________,种类变化是__________,其原因是__________。
23.人体所需要的营养物质主要有水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等,这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)一切生命活动都离不开水,水在人体内的存在形式有结合水和______,后者在人体内的生理作用有______和______(至少答出两点)。
(2)人每天都要补充一定量的蛋白质尤其是婴幼儿。如果蛋白质摄入不足,会导致抵抗力下降,原因是蛋白质摄入量不足会影响的_____合成。
(3)牛奶、奶粉中含量较多的二糖是_______,该二糖______(填“是”或“不是”)还原糖。
(4)在天然无污染的泉水中,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_________。
(5)牛奶、奶粉中都添加了钙、铁等元素,其中钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是血红素的重要组成成分。这说明无机盐有________的作用。某同学踢足球时,随汗液流失了大量的钙盐,可能会发生____现象,这说明无机盐有________的重要作用。
24.农民在储存玉米种子前需将刚收获的玉米种子晒干,之后才收进粮仓存放。如果曝晒的时间不够长,在粮仓中堆存时玉米会产热以致霉烂。根据科学研究,玉米的产热量与种子消耗氧气量成正比。播种玉米时,农民将玉米种子放在水中浸泡一段时间,随着浸泡时间的延长,种子产热速率也越来越快,种子逐渐变“甜”,几天后,种子开始发芽,这时玉米种子内的含水量达到峰值。请根据以上事实及所学知识回答下面的问题。
(1)农民晒玉米种子时种子失去的主要是以_____的形式存在于细胞中的水,其在细胞中的作用是。当把种子晒干后加热烘,直至碳化,此时失去的水分主要是________,其在细胞中的作用是______________________________________________。
(2)随着浸泡时间的延长,玉米种子变甜,这种甜味物质是_________,它是由种子中的_____(物质)进行水解生成的。
(3)通过上述事实可以看出,细胞的代谢强弱与细胞中__________有密切联系。
25.郑板桥有诗云:“东北人参凤阳梨,难及潍县萝卜皮”。潍县青萝卜甜脆多汁,稍有辣味,膳食纤维丰富,具有较高的营养价值和保健功能。请回答下列问题:
(1)青萝卜细胞中含量最多的化合物是_______;青萝卜种子萌发初期,结合水与自由水的比值______(填“上升”“不变”或“下降”)
(2)青萝卜甜脆多汁,是因为含水量较高,糖等多种物质可溶解于水中,说明水的功能之一是_______。此外,青萝卜有助于消化,原因是其含有较多的______。
(3)在青萝卜生长发育过程中,需要供给足够的营养,如果钾供应不足,叶片边缘变色,肉质根不能正常膨大,这说明无机盐具有_______功能。
(4)多效唑是生产上常用的增产剂,一般在青萝卜肉质根形成的初期进行叶面喷洒。请完善实验,验证多效唑对青萝卜有增产的作用,并回答相关问题。
实验过程:选取若干长势相同且生长良好的肉质根形成初期的青萝卜幼苗,平均分成A、B两组;A组叶面喷一定量适宜浓度的多效唑,B组_________;在适宜条件下培养至成熟期,统计并比较_________。
回答问题:若实验结果能证明多效唑对青萝卜有增产的作用,则实验结果应为__________。
参考答案
1.答案:A
解析:细胞鲜重中,含量最多的化合物是水,含量最多的无机化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,A正确,BCD错误。
故选A。
2.答案:B
3.答案:D
4.答案:D
解析:A、血浆的主要成分是水,A正确;
B、自由水是细胞内的良好的溶剂,B正确;
C、血红蛋白中含有铁元素,C正确;
D、无机盐对维持生物体的生命活动必不可少,是细胞必需的营养物质,D错误。
故选:D。
5.答案:C
解析:A、若图1表示细胞鲜重,则A、B分别是水(含量最多)、蛋白质,A正确; B、若图1表示完全脱水的细胞,则A表示蛋白质,B正确; C、若图2表示组成人体细胞的元素含量,则a是O,C错误; D、活细胞中元素都能在地壳中找到,说明生物界与非生物界具有统一性,D正确。
故选:C。
6.答案:D
解析:A、人在幼年时体内水含量高,年老时水含量降低,A正确;B、人一生中代谢速率逐渐减弱,则自由水和结合水的比值逐渐减小,B正确;C、结合水与自由水比值越高,代谢越弱,所以细胞的呼吸速率越弱,C正确;D、新鲜种子烘干的过程中所含水分越来越少,其内的无机盐相对含量逐渐增加,最后达到一恒定值,D错误。
7.答案:B
解析:A、冬季来临呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低,A正确;B、结合水比值升高时,植物抗寒性增强.随冬季来临,植物体内自由水含量下降,结合水含量上升,自由水与结合水含量的比值与植物的抗寒性呈现明显的负相关,B错误;C、温度降低,细胞呼吸减弱,消耗的有机物减少,C正确;D、温度降低,植物的代谢速率随之降低,产生的各种化合物减少,导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少,组织的含水量下降,D正确。
8.答案:D
解析:A、氢键的存在,水具有较高的比热容,使水具有缓和温度变化的作用,有利于维持生命系统的稳定性,A正确; B、水是极性分子,根据相似相溶原理,绝大多数的化合物可以溶于水,故自由水是细胞内良好的溶剂,能帮助溶解和运输营养物质及代谢产物,B正确; C、Mg2+是叶绿素的必要成分,叶绿素使植物呈现绿色,故缺镁会导致叶片发黄,C正确; D、镁是大量元素,D错误。
9.答案:C
解析:哺乳动物血液中缺乏Ca2+后会出现抽搐症状,ABD错误,C正确。故选:C。
10.答案:C
解析:C项,只有用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏才能持续跳动,说明Ca2+和K+对维持生物体正常生命活动有重要作用,故C项符合题意。
A项,Ca2+和K+在体内主要以离子形式存在,故A项不符合题意。
B项,题干没有提及Ca2+和K+对维持血浆的正常浓度有重要作用,故B项不符合题意。
D项,ATP为蛙心脏的持续跳动直接提供能量,故D项不符合题意。
综上所述,本题正确答案为C。
11.答案:B
解析:甘油和脂肪酸是脂肪的组成单位,某些病毒的遗传物质是RNA,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
12.答案:A
解析:A、Fe是微量元素,是血红蛋白的组成成分,人体缺Fe会影响血红蛋白的合成造成缺铁性贫血,A正确; B、N属于大量元素,B错误; C、钙属于大量元素,C错误; D、Mg是大量元素,D错误。
故选:A。
13.答案:C
解析:A、医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液,与健康人体内环境渗透压相近,这主要与机体内无机盐能维持细胞内的水盐平衡功能有关,A错误; B、生物界与非生物界具有统一性体现在:组成生物体的化学元素在无机自然界中都存在,没有一种是生物所特有的,B错误; C、人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终会引起肌肉酸痛、无力等症状,这说明无机盐可维持细胞和生物体的生命活动,C正确; D、细胞中的无机盐大多数以离子形式存在,含量较多的阳离子Na+、K+、Ca2+等都属于大量元素,Fe2+、Fe3+属于微量元素,D错误。
故选:C。
14.答案:B
解析:淀粉的结构单位是葡萄糖,A项错误。淀粉和脂肪是生物体内重要的储能物质,C项错误。人体细胞中储存遗传信息的物质是DNA,D项错误。
15.答案:B
解析:A、①为结合水,其功能为甲组成细胞结构;②为自由水,是良好的溶剂、能运送营养物质和代谢的废物、参与生化反应,为细胞提供液体环境等功能,故乙可表示运输营养物质和代谢废物,A正确; B、结合水是细胞结构的重要组成成分,如果这部分水失去会导致细胞死亡“,B错误; C、自由水含量高,细胞代谢旺盛,C正确; D、结合水/自由水的比例增大,细胞代谢水平减弱,但抗逆性增强,D正确。
故选:B。
16.答案:ABC
17.答案:ACD
解析:A、水是生物体内含量最丰富的物质,故血细胞中大部分是水,A正确;
B、结合水与细胞内其他化合物结合,是细胞重要结构成分,B错误;
C、浸泡盐水中变软的萝卜丢失的水是自由水,C正确;
D、自由水可以溶解、运输营养物质和代谢废物,D正确。
18.答案:BCD
19.答案:CD
解析:A、人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化是逐渐降低,对应曲线①,A正确;
B、细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值越来越大,最后保持相对稳定,对应曲线②,B正确;
C、新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,由于不断失水,而无机盐的质量不变,因此其内无机盐的相对含量越来越高,最后不变,对应曲线②,C错误;
D、人从幼年到成年体内相对含水量逐渐降低,对应曲线①,D错误。
故选CD。
20.答案:ABCD
21.答案:(1)自由水;结合水
(2)离子;细胞内化合物的重要组成成分
(3)②甲组小鼠饲喂适量含钙的饲料,乙组小鼠饲喂等量的不含钙的饲料
③将甲、乙两组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养一段时间,并随时观察其抽搐情况;未出现抽搐症状
解析:(1)代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加,刚收获的水稻等粮食需要通过晾晒除去大部分自由水,使其代谢水平降低,便于储存。一般植物细胞结合水越多,细胞代谢越慢,细胞抵抗不良环境的能力越强,因此沙漠中的仙人掌
有丰富的结合水,使其有很强的抗旱能力。
(2)细胞中的无机盐主要以离子的形式存在,铁是血红蛋白的主要成分,这说明无机盐是细胞内化合物的重要组成成分。
(3)如果哺乳动物的血液中Ca2+含量太低,就会出现抽搐症状。要验证这个结论采用了小白鼠进行试验,实验步骤如下:①选材上要遵循等量性原则,选择生长发育状况相同的健康小鼠若干只,随机均分成甲乙两组;②甲组小鼠饲喂适量含钙的饲料;乙组小鼠饲喂等量的不含钙的饲料;③将甲乙小鼠放在相同且适宜的环境中饲养一段时间,并随时观察其生理状况。
预测结果:如果甲组小鼠未出现抽搐症状,且乙组小鼠出现抽搐症状则说明上述结论正确。
22.答案:(1)①自由;呼吸作用(新陈代谢)
(2)②大
(3)③减少;增多;种子萌发需要消耗营养,故含量减少;有机物在分解过程中会转化成一些新的物质故种类增多(或细胞进行呼吸,消耗有机物,产生许多代谢中间产物)
解析:(1)大豆收获后,要进行晾晒才能入仓储存,所除去的水分主要是细胞中的自由水。如果大豆细胞内的水分过多,会使细胞的呼吸作用加强。
(2)从上述现象可以推断,植物细胞内自由水与结合水的比值越大,则细胞的代谢越强。
(3)浸泡约一周时间,黄豆芽已长得又白又粗,1kg的黄豆能长出5kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细胞内的有机物含量减少,种类增多。其原因是细胞进行呼吸作用,消耗有机物,产生许多代谢中间产物。
23.答案:(1)自由水;运输作用;参与生物化学反应
(2)抗体
(3)乳糖;是
(4)K、Ca、P、Mg
(5)构成细胞内某些复杂化合物;抽搐;维持细胞和生物体生命活动
解析:(1)水在人体内的存在形式是结合水和自由水;自由水是良好的溶剂,是许多生物化学反应的介质,自由水参与许多生物化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用。
(2)抗体的化学本质是蛋白质,具有免疫作用,刚出生的婴幼儿,如果蛋白质摄入量不足会影响抗体形成,导致抵抗力下降。
(3)牛奶和奶粉中含量较多的二糖是乳糖,葡萄糖、麦芽糖、果糖、乳糖均是还原糖。
(4)Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe中属于大量元素的为K、Ca、P、Mg。
(5)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素,其中钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分,铁是血红蛋白的重要成分,这说明无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分;血液中钙含量偏低会引起抽搐,说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。
24.答案:(1)自由水;细胞内良好的溶剂;结合水;细胞结构的重要组成成分;
(2)麦芽糖;淀粉;
(3)自由水与结合水的比值。
解析:(1)自由水以游离的状态存在,农民晒玉米种子时种子失去的水主要是自由水,是细胞内良好的溶剂,运送营养物质和代谢的废物,参与许多化学反应,绿色植物进行光合作用的原料,为细胞提供液体环境;结合水是细胞结构的重要组成成分,干种子烘烤、碳化过程中失去的水是结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分。
(2)玉米种子浸泡后,随着浸泡时间的延长,淀粉水解形成麦芽糖,麦芽糖具有甜味,因此这种甜味物质是麦芽糖;麦芽糖是种子中的淀粉水解生成的产物。
(3)细胞内自由水的含量与细胞新陈代谢强度有关,自由水含量越大,细胞的新陈代谢越旺盛,自由水含量越小,细胞新陈代谢活动越弱,故细胞的代谢强弱与细胞中自由水与结合水的比值有密切联系。
25.答案:(1)水;下降
(2)水是细胞内良好的溶剂;纤维素
(3)维持细胞和生物体的生命活动
(4)叶面喷等量的清水;A、B两组青萝卜肉质根的平均产量;A组的产量高于B组的产量
解析:(1)组成活细胞的化合物中含量最多的是水,故青萝卜细胞中含量最多的化合物是水;青萝卜种子萌发初期,新陈代谢旺盛,自由水含量增加,结合水含量减少,故结合水与自由水的比值下降。
(2)水是极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,青萝卜甜脆多汁,是由于含水量较高,糖等多种物质溶解于水中,说明水的功能之一是细胞中良好溶剂。青萝卜有助于消化,原因是其含有较多的膳食纤维—纤维素。
(3)在青萝卜生长发育过程中,需要供给足够的营养,如果钾供应不足,叶片边缘变色,肉质根不能正常膨大,这说明无机盐具有维持细胞和生物体的正常生命活动的功能。
(4)由题干信息分析可知,本实验的实验目的是验证多效唑对青萝卜具有增产的作用,故自变量是有无多效唑,因变量是萝卜的重量,根据单一变量的实验原则,实验设计思路为:选取若干长势相同的肉质根形成初期的青萝卜苗,平均分成A、B两组,A组叶面喷洒一定量适宜浓度的多效唑,B组叶面喷洒等量的清水,在适宜条件下培养至成熟期,分别统计A、B两组青萝卜肉质根的平均产量。多效唑是生产上常用的增产剂,故预期实验结果:A组青萝卜的产量高于B青萝卜的产量。
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