第2节 细胞中的无机物-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步练习（人教版）

N 高中生物学必修（人教版） 第2节 细胞中的无机物 基础练)习 知识点细胞中的水 知识点三细胞中的无机盐 1.地球上的生命起源于海洋，远古时代的 4.某医生在对离体蛙心进行实验中发现， 环境条件在生物体的化学特性上烙下了 用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收 永久的印记。大部分细胞内的反应在水 缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐 水灌注时，蛙心可持续跳动数小时，实 相中进行，水约占细胞重量的70%。因 验说明钙盐和钾盐（) 此水的性质与生命活动密切相关。下列 A.是细胞中某些复杂化合物的重要组 叙述错误的是（) 成部分 A.水分子是极性分子，带正电荷或负 B.对维持生物体的生命活动有重要作用 电荷的分子都容易与水结合 C.对维持细胞的形态有重要作用 B.结合水与细胞中的其他物质相结合， D.为蛙心的持续跳动提供能量 占细胞中水的绝大部分 5.结合下列曲线，分析有关无机物在生物 C.水分子与水分子之间的作用力较弱， 体内含量的说法，错误的是( 使得水具有一定的流动性 D.水分子之间的氢键使水具有较高的 比热容，有利于维持生命系统的稳 ② 定性 A. 曲线①可表示植物越冬过程中，体 2.细胞中，当自由水与结合水的比值相对 内水相对含量的变化 较小时，下列说法正确的是（) B.曲线②可表示细胞代谢速率随自由 A.代谢旺盛，韧性和抗逆性较小 水与结合水比值的变化 B.代谢旺盛，韧性和抗逆性较大 C.曲线①可表示人一生中体内自由水 C.代谢降低，韧性和抗逆性较小 与结合水的比值随年龄变化的曲线 D. 曲线③可表示一粒新鲜的玉米种子 D.代谢降低，韧性和抗逆性较大 在烘箱中被烘干的过程中，其内无 3.生物体的一切生命活动都离不开水。水 机盐相对含量的变化 在生物体内的主要作用不包括（() 6.设计实验探究X是否属于植物生长所必 A.作为细胞的组成成分 需的无机盐，某同学的构思大致如下： B.参与营养物质和代谢废物的运输 本实验中采用甲组、乙组之间的对照， C.贮存供生命活动需要的能量 以及乙组中实验前（无X)与实验后 D.参与生物体内的化学反应 (有X)之间的自身对照。两次对照中 10)练 第2章组成细胞的分子。 属于实验组的依次是( A.甲组、乙组实验前 甲组含X的完 B.甲组、乙组实验后 全培养液 +幼苗正常生长 白对 段时间 正常说明不是必需无机盐 生长 C.乙组、乙组实验前 乙组 只缺X的完+幼苗 长 全培养液 -段恢复说明是 D.乙组、 乙组实验后 时间正常 自身对照 实验前 实验后 提 升 练 一、不定项选择题 C.据图乙可知，适宜浓度的钙有利于 1.医用生理盐水由水和无机盐组成，其成 花粉管的生长 分为质量分数为0.9%的氯化钠溶液， D.据图乙可知，钙对花粉管生长速率 有利于维持人体细胞的渗透压。下列有 的影响随浓度变化而变化 关生物体内的水和无机盐的叙述，正确 3. 下列关于无机盐的叙述，正确的是（) 的是() A.缺铁性贫血是由体内缺乏铁，不能 A.细胞中结合水与自由水的比值越大， 合成血红素引起的 代谢越旺盛 B. 镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁 B.水是细胞内的良好溶剂，细胞内的 会影响光合作用的进行 大部分水可以自由流动 C.患急性肠胃炎的病人脱水时只需要 C.I 溶液中和细胞中的Na*、Cl等无机 补充体内丢失的水分 盐多以离子形式存在 D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以 D.Mg2+参与构成各种光合色素，血液 常在食盐中加碘 中缺少Ca+会骨质疏松 4.下列有关水和无机盐的叙述，错误的有 2.图甲表示A、B两种无机盐离子处于不 同浓度时与作物产量的关系；图乙表示 A. 细胞中无机盐含量很少且大多以化 钙对某种植物花粉管生长的影响。下列 合物形式存在 相关叙述正确的是( B. 哺乳动物的血液中钙离子含量过低， 作物产量 会出现抽搐等症状 相对值花粉管生长速率 C.无机盐可以为人体生命活动提供能量 D.缺碘会引起儿童佝偻病 bc d e 钙的浓度 5. 无机盐离子浓度 农谚“有收无收在于水，收多收少在于 甲 乙 肥”形象地说明了植物的生长发育离不 A. 据图甲可知，B的浓度为b时，对提 开水和无机盐，适时适量灌溉和追肥是 高作物的产量最有利 农作物稳产、高产的保障。冬小麦一般 B.据图甲可知，B的浓度为d时，虽然 在9月中下旬至10月上旬播种，翌年5 对提高产量有利，但会造成肥料的 月底至6月中下旬成熟。下图为冬小麦 浪费 在不同时期含水量变化曲线图。下列选 练 11 高中生物学必修（人教版） 项中叙述正确的是() 素的含量很高，其原因与组成细胞 的化合物有关 个 B.干化的水熊虫再次接触到水后，细 结合水 ● 901 胞内结合水与自由水的比值逐渐降低 含量水 C.水熊虫进入干化状态时，主要脱去 ●● 自由水 的是结合水，抗逆性增强 ◆● D. 干化的水熊虫再次接触到水后，细 9月 10月 11月 12月 时间 胞中的无机盐大多以化合物的形式 A.随着气温下降，冬小麦细胞中结合 存在 水与自由水含量的比值升高，代谢 二、非选择题 速率加快 8.某地区大部分玉米苗出现白化症状，植 B.种子萌发长出第一片真叶过程中， 株甚至因无法进行光合作用而死亡。经 Mg2+参与构成了叶绿素 研究发现，该地区土壤中锌含量严重不 C.细胞中的结合水主要与蛋白质、多 足。请你根据提供的材料用具，设计实 糖等物质结合，失去溶解性和流动性 验：探究缺锌是否为导致玉米苗白化的 D.水稻种子在成熟过程中自由水含量 原因。 也可能会发生图中所示趋势变化 (1)材料用具：20株长势相同且良好的 6.水和无机盐对动植物的生命活动影响非 玉米幼苗、蒸馏水、完全培养液、 常大。下列叙述错误的是（) 缺锌的完全培养液。 A.水分子易与带正电荷或负电荷的分 (2)实验原理：任何一种必需元素在植 子结合，因此可作为脂质等物质的 物体内都有一定的作用，一旦缺乏 良好溶剂 就会表现出相应的症状。 B.细胞中的血红素由于含大量铁元素 (3)方法步骤： 而呈红色 ①将20株长势相同且良好的玉米 C.哺乳动物的骨骼中必须含有一定量 的Ca2+,若Ca2+含量太低，动物会 幼苗， 出现抽搐等症状 ②使用适量的完全培养液培养a组 D.人体内Na+缺乏会引起神经细胞、 玉米幼苗，使用 肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发 培养b组玉米幼苗。 肌肉酸痛、无力等 ③将a、b两组玉米幼苗放在相同 7.水熊虫在极端干旱的条件下，身体开始 且适宜的环境中培养一段时间，观 皱缩，细胞大量脱水，进入干化状态。 察a、b两组幼苗生长情况。 干化的水熊虫能对抗高压、高温等的影 (4)结果预测和分析： 响，一旦接触到水，就像重新浸湿的海 ①若 则说明 绵一样，其生命活动又完全恢复，以下 缺锌不是导致玉米苗白化的原因。 说法正确的是（) ②若 ,则说 A.水熊虫细胞中C、H、O、N四种元 明缺锌是导致玉米苗白化的原因。 12练误；斐林试剂应该现配现用，D错误。 6.B【解析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，淀粉属于 多糖，不是还原糖，不能用斐林试剂鉴定，A错误：蛋白质 可与双缩脲试剂产生紫色反应，B正确；脂肪可用苏丹Ⅲ染 液鉴定，呈橘黄色，苏丹Ⅲ不能鉴定磷脂，C错误；淀粉遇 碘液变蓝，还原糖不与碘液反应，可用斐林试剂鉴定还原 糖，D错误。 【提升练习】 1.ACD【解析】组成玉米和人体的化学元素在无机自 然界都可以找到，体现了生物界和非生物界具有统一性，A 正确；Mg和S都属于细胞中的大量元素，B错误；生物大 分子以碳链为基本骨架，故细胞中C含量较高，C正确；干 重情况下，由于玉米细胞内纤维素和淀粉等糖类物质较多， 故细胞中O元素比例较高，D正确。 2.C【解析】右图说明Mg是构成叶绿素分子的关键元 素，植物体缺Mg,叶绿素合成受阻，会影响光合作用，A 正确；左图说明Fe是构成血红蛋白的重要元素，人缺Fe会 导致贫血，B正确；Fe属于微量元素，C错误。 3.ABC【解析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴 加热的条件下会产生砖红色沉淀，A错误；吸光值与溶液的 浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量有关， B错误；由表格内容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小， 若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量在0.3~ 0.4mgmL之间，C错误；在一定范围内，葡萄糖含量越 高，生成的砖红色沉淀（氧化亚铜）越多，反应液去除沉 淀后的溶液中游离的C+越少，则蓝色越浅，D正确。 4.BC【解析】成熟小麦种子完全燃烧后剩余的灰烬是 无机盐，因为有机物已被完全氧化，A正确；小麦种子在成 熟过程中，糖类物质会进行转化，导致还原糖的含量变化， 但是蔗糖为非还原糖，B错误；在蛋白质检测中，双缩脲试 剂使用方法是先加双缩脲试剂A液1ml,摇匀后再加双缩 脲试剂B液4滴，C错误；鸡蛋清含蛋白质会产生紫色反 应，实验组也出现紫色说明物质X是蛋白质，D正确。 5.ACD【解析】活细胞中，细胞内含量最多的化合物 是水，占70%~90%，无机物的含量大于有机物的含量，A 正确：钙元素属于大量元素，B错误：不同生物组织的细胞 中各种化合物的含量有差异，C正确；不同生物体内所含有 的元素种类大体相同，这体现了生物界的统一性，D正确。 6.ABD【解析】组成生物体的化学元素在无机自然界 都能找到，体现了生物界和非生物界的统一性，A正确；从 参考答案与解析。 蔬菜中获取的元素可以组成不同的化合物，如从蔬菜中获取 的C元素，可以用于合成糖类、脂质等化合物，B正确；人 体中各元素的种类与蔬菜中元素的种类大致相同，但含量差 异较大，C错误；活细胞中含量最多的化合物是水，D正确。 7.AD【解析】碳、氢、氧、氮四种元素在细胞中含量 最多，是组成细胞的基本元素，A错误；鲜重情况下，细胞 中含量最多的是水，细胞中氧的含量高于碳的含量，B正 确；尽管生物体内微量元素的含量较低，但也是生命活动必 需的，C正确；鲜重情况下，细胞中含量最多的是水，水是 无机物，D错误。 8.(1)斐林试剂砖红色葡萄糖(2)苏丹Ⅲ染 液50%酒精显微镜(3)紫色(4)①现配现用 20.1 g/mL NaOH 0.01 g/mL CuSO, 【解析】(1)鉴定还原糖所用的试剂是斐林试剂，该试 剂与细胞内还原糖发生作用，形成砖红色沉淀，因此，可用 该试剂鉴定成熟苹果肉中存在还原糖，葡萄糖是还原糖，所 以可用该试剂检测糖尿病患者的尿液中是否存在葡萄糖。 (2)鉴定花生子叶细胞中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘 黄色的染液是苏丹Ⅲ染液，用其染色时，要用50%酒精来 冲洗浮色，这是因为苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中，橘黄色的 脂肪粒需要用显微镜观察。(3)鉴定黄豆组织中是否存在 蛋白质时，向组织液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液 中加入双缩脲试剂B摇匀，可观察到组织样液变成紫色， 因此双缩脲试剂的本质是碱性条件下的铜离子。(4)①斐 林试剂极不稳定，需要现配现用，即斐林试剂的甲液和乙液 需分别配制、储存，使用时再临时混合均匀用于实验。②双 缩脲试剂的使用，应先加O.1g/mL NaOH,形成碱性环境， 再加0.01g/mLCuS0,因为双缩脲试剂的本质是碱性条件 下的铜离子。 >"第2节细胞中的无机物 【基础练习】 1.B【解析】水分子是极性分子，O端带负电，H端 带正电，带正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，A正 确：结合水与细胞中的其他物质相结合，占细胞中水的少部 分，B错误：水分子之间靠氢键结合，其作用力较弱，氢键 不断断裂，又不断形成，使水呈液态，具有流动性，C正确； 水分子之间的氢键使得水分子需要吸收更多的热量才能打破 分子之间的相互作用，使水具有较高的比热容，使水的温度 相对不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定性，D正确。 83 高中生物学必修1（人教版） 2.D【解析】自由水与结合水的比值相对较小时，自 由水少，细胞代谢降低，A、B错误：自由水与结合水的比 值相对较小时，自由水少，结合水含量增加，韧性和抗逆性 增强，C错误，D正确。 3.C【解析】水作为细胞结构的重要组成成分是结合 水的功能，A正确；参与营养物质、代谢废物的运输是自由 水的功能，B正确；水不能贮存供生命活动需要的能量，C 错误；水可以参与细胞内的化学反应，D正确。 4.B【解析】该实验不能说明钙盐和钾盐是细胞中某 些复杂化合物的重要组成部分，A错误；无机盐具有维持细 胞渗透压、保持细胞形态的重要作用，但是本实验未体现， C错误：钙盐和钾盐不具有提供能量的作用，D错误。 5.D【解析】植物越冬过程中，体内细胞代谢逐渐减 弱，推测体内水含量逐渐减少，所以曲线①可以表示植物越 冬过程中体内水相对含量的变化，A正确：在一定范围内， 自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，B正确：人 的一生中，随着年龄增长，细胞代谢活动逐渐减弱，因此曲 线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄的变 化，C正确：玉米种子被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，最后达到恒定值，D错误。 6.D【解析】甲组、乙组之间的对照中，甲组是对照 组、乙组是实验组；乙组中实验前（无X)与实验后（有 X)之间的自身对照中，实验前（无X)是对照组、实验后 (有X)是实验组。故选D。 【提升练习】 1.BC【解析】自由水与结合水的比值与细胞代谢强度 有关，细胞中结合水与自由水的比值越大，抗逆性越强，代 谢不旺盛，A错误；水是细胞内的良好溶剂，细胞内的大部 分水是自由水，可以自由流动，B正确；细胞中的无机盐大 多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在，C正确： Mg2+参与构成叶绿素，血液中缺少C:2+会导致抽搐，D错 误。 2.BCD【解析】据图甲可知，B的浓度在c~d范围内 时，对提高作物的产量最有利，A错误；据图甲可知，当B 的浓度为©左右时（曲线峰值之前），提高作物产量的效果 与浓度为d时的相同，而d>c,因此在B的浓度为d时， 虽然对提高产量有利，但会造成肥料的浪费，B正确；据图 乙可知，植物花粉管生长速率随着钙浓度的增大，表现为先 增大后减小，因此适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，C、 D正确。 84 3.ABD【解析】患急性肠胃炎的病人脱水时，不仅需 要补充水分，还需要补充体内丢失的无机盐，C错误。 4.ACD【解析】细胞中无机盐含量约占1%~1.5%， 无机盐大多数以离子形式存在，A错误；哺乳动物血液中钙 离子含量过高，会出现肌无力现象；钙离子含量过低，会出 现抽搐等症状，B正确：无机盐对维持生命体的生命活动具 有重要作用，不能提供能量，C错误；缺碘会引起地方性甲 状腺肿，俗称大脖子病，D错误。 5.BCD【解析】随着气温下降，自由水含量降低，结 合水与自由水含量的比值升高，代谢速率减慢而不是加快， A错误；种子萌发长出第一片真叶过程中，Mg是合成叶 绿素的原料，B正确；细胞中的结合水主要与蛋白质、多糖 等物质结合，从而失去溶解性和流动性，是细胞结构的组成 成分，C正确；水稻种子在成熟过程中代谢减慢，自由水含 量降低，也可能会随着发育进程而发生类似图中所示趋势变 化，D正确。 6.ABC【解析】脂质通常都不溶于水，A错误；铁是 微量元素，B错误；血液中缺钙会出现抽搐，骨骼中缺钙导 致骨质疏松，C错误；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，D正确。 7.AB【解析】细胞中的C、H、O、N四种元素含量 很高，是因为组成细胞的有机物（如蛋白质、核酸等）中 这些元素含量丰富，A正确；干化的水熊虫再次接触到水 后，细胞内结合水与自由水的比值逐渐降低，自由水含量增 多，代谢增强，B正确；水熊虫进入干化状态时，主要脱去 的是自由水，含水量降低的水熊虫其新陈代谢水平极低，抗 逆性增强，C错误：细胞中的无机盐多以离子形式存在，D 错误。 8.(3)①平均分成a、b两组②等量的缺锌的完全 培养液(4)①a、b组幼苗生长状况基本一致，且没有出 现白化现象②组幼苗生长状况良好，没有白化现象，而 b组幼苗出现白化现象 【解析】结合分析可知，实验目的为探究缺锌对于玉米 幼苗的影响，故实验的自变量为锌的有无，因变量为玉米是 否出现白化，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设 计实验如下：(3)方法步骤：①将20株长势相同且良好的 玉米幼苗，平均分成a、b两组（无关变量一致）；②使用 适量的完全培养液培养a组玉米幼苗，使用等量的缺锌的完 全培养液培养b组玉米幼苗（控制单一变量）；③将a、b 两组玉米幼苗放在相同且适宜的环境中培养一段时间，观察 a、b组幼苗生长情况（无关变量一致且适宜）。(4)探究 实验的结果不是唯一的，故结果预测和分析：①若a、b组 幼苗生长状况基本一致，且没有出现白化现象（缺锌不影 响)，则说明缺锌不是导致玉米苗白化的原因。②若a组幼 苗生长状况良好，没有白化现象，而b组幼苗出现白化现象 (缺锌引起)，则说明缺锌是导致玉米苗白化的原因。 >第3节细胞中的糖类和脂质 【基础练习】 1.B【解析】蔗糖由葡萄糖和果糖组成，乳糖由葡萄 糖和半乳糖组成，组成蔗糖而不组成乳糖的单糖是果糖。几 丁质和糖原都是存在于动物细胞中而不存在于植物细胞中的 多糖。B正确。 2.B【解析】蔗糖和麦芽糖属于二糖，糖原是动物体 内重要的储能物质，A错误；葡萄糖、果糖、半乳糖的组成 元素都是C、H、O,C错误：斐林试剂用来检测还原糖， 蔗糖是非还原糖，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，D 错误。 3.C【解析】胆固醇和磷脂是动物细胞膜的重要组成 成分，胆固醇还能参与血液中脂质的运输，A错误；磷脂的 元素组成是C、H、O、P、N(少数)，固醇和脂肪的元素 组成是C、H、O,B错误；性激素是一种类固醇激素，而 不是蛋白质类激素，D错误。 4.C【解析】图中为脂肪分子，该脂肪含有的是饱和 脂肪酸，在室温下往往呈固体形态，A正确；脂肪酸的种类 和分子长短不相同，C错误：人体皮下组织中含有丰富的脂 肪，D正确 5.A【解析】单糖不能继续水解，二糖和多糖可继续 水解，A错误；生物膜主要由蛋白质和磷脂组成，所有生物 膜都含有磷脂，B正确。脂肪是细胞内良好的储能物质，当 生命活动需要时可以被分解利用：糖原主要分布在人和动物 的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质，C正确。胆 固醇属于固醇类，是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内 还参与血液中脂质的运输，D正确。 6.C【解析】脂肪是动物体内良好的储能物质，A错 误：脂肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质，与同 等质量糖类相比，脂肪含有较多的氢，因此氧化分解时消耗 的氧气多，释放的能量多，B错误；葡萄糖属于单糖，是动 物细胞的主要能源物质，C正确；肌糖原不能水解成葡萄 糖，D错误。 参考答案与解析。 【提升练习】 1.ABC【解析】花生种子萌发过程中，脂肪转变为可 溶性糖，在人体内脂肪不能大量转化为糖类，D错误。 2.BC【解析】食用植物油的主要成分是脂肪，植物脂 肪大多含有不饱和脂肪酸，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸， B错误：糖类可以大量转化为脂肪，但脂肪在体内不容易转 化为糖类被消耗，管住嘴也不能轻易减肥，C错误。 3.ABD【解析】由题图可知，图中的a是由b、c、d 构成的，脂肪油一分子的甘油和三分子的脂肪酸结合而成， A错误；脂肪不属于固醇，B错误；脂肪、磷脂、固醇属于 脂质，C正确；几丁质属于糖类，其化学本质不是固醇，D 错误。 4.BCD【解析】纤维素不溶于水，人体内没有分解纤 维素的酶，纤维素很难被消化，A正确：纤维素属于多糖， 是非还原糖，不能和斐林试剂发生显色反应，B错误；胆固 醇是固醇类物质，是脂质的一种，C错误；脂肪一般只在糖 类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不 能大量转化为糖类，D错误。 5.ACD【解析】细胞中含量最多的化合物是水，含量 最多的有机物是蛋白质，A正确；纤维素是植物细胞细胞壁 的组成成分，不能作为储能物质，B错误；黄油的主要成分 是脂肪，面粉的主要成分为淀粉，氧化分解同等质量的脂肪 和淀粉，前者因含氢元素多、氧元素少而产能多，C正确； 无机盐被人体吸收后，能维持细胞的酸碱平衡，D正确。 6.BC【解析】葡萄糖是单糖，不能发生水解反应。脂 肪水解的产物是甘油和脂肪酸，而二氧化碳和水是脂肪氧化 分解的最终产物，不是水解产物，A错误；淀粉属于多糖， 彻底水解的产物是葡萄糖。乳糖属于二糖，由一分子葡萄糖 和一分子半乳糖组成，彻底水解的产物是葡萄糖和半乳糖， 蔗糖属于二糖，由一分子葡萄糖和一分子果糖组成，彻底水 解产物是葡萄糖和果糖，因此，淀粉、乳糖和蔗糖彻底水解 的产物不完全相同，B正确；脂质通常不溶于水，而易溶于 丙酮、氯仿、乙醚等有机溶剂，这是脂质的物理性质特点， C正确；脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成 的甘油三酯，而不是由一分子脂肪酸与三分子甘油反应形 成，D错误。 7.AC【解析】根据图甲可知，种子成熟过程中，可溶 性糖含量降低，脂肪含量增加，说明可溶性糖可大量转变为 脂肪，A正确；种子成熟后期代谢减弱，种子成熟过程中， 脂防逐渐增多，但不能说明种子的细胞代谢逐渐增强，B错 85