第2章 第2节 细胞中的无机物-【金版教程】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞作业与测评全书Word（人教版 不定项版）

生物学　必修1[人教版]作业与测评 第2节　细胞中的无机物 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 水的存在形式 水的功能 水分子的结构与功能相适应 自由水与结合水相互转化与细胞代谢的关系 比较不同植物细胞结合水的相对含量 无机盐的功能 无机盐的功能 无机盐的功能 无机盐的功能 题号 10 11 12 13 14 15 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 探究某矿质元素是否是植物的必需元素 水的存在形式及功能 水的含量及功能、自由水与结合水的相互转化 铁在人体中的作用 无机盐的功能 组成细胞的元素、水和无机盐的功能 知识点一　细胞中的水 1．豌豆的种子有圆粒和皱粒。圆粒种子含淀粉多，成熟时能有效地保留水分，而皱粒种子含蔗糖多，成熟时由于失水而皱缩。下列有关叙述错误的是(　　) A．细胞内的水有自由水和结合水两种形式 B．圆粒种子保留的水分主要是结合水 C．皱粒种子失去的水分主要是自由水 D．种子储存前要晒干的主要目的是防止霉变 答案：D 解析：细胞内的水有自由水和结合水两种形式，其中绝大部分是以自由水形式存在的，A正确；圆粒种子保留的水分主要是与化合物相结合的结合水，B正确；皱粒种子失去的水分主要是自由水，C正确；新鲜种子中含水量越高，细胞的呼吸作用越强，种子越不容易储存，故在入仓前要晒干，以抑制种子的呼吸作用，并防止霉变，D错误。 2．水的功能与水的存在形式有关。下列与自由水或结合水的功能描述不匹配的是(　　) A．自由水参与细胞代谢 B．自由水运输养料和代谢废物 C．结合水是组成细胞结构的成分 D．结合水是多种离子良好的溶剂 答案：D 解析：自由水是多种离子良好的溶剂，D错误。 3．下列关于水能成为良好溶剂及具有支持生命的独特性质的原因的叙述，错误的是(　　) A．水分子是极性分子，水分子内和水分子间都可以形成氢键 B．水分子之间的氢键易断裂和形成，使水在常温下呈液体状态 C．水分子易与带正电荷或负电荷的分子结合，因此水是良好的溶剂 D．氢键的存在使水有较高的比热容，有利于维持生命系统的稳定 答案：A 解析：水分子内2个氢原子和1个氧原子之间以共价键结合，相邻的水分子之间形成氢键，A错误。 4．下列关于耐旱植物细胞与正常环境下植物细胞的比较的叙述，正确的是(　　) A．细胞液浓度高，自由水相对含量多，代谢旺盛 B．细胞液浓度高，自由水相对含量少，代谢缓慢 C．细胞液浓度低，自由水相对含量少，代谢缓慢 D．细胞液浓度低，自由水相对含量多，代谢旺盛 答案：B 解析：耐旱植物为了在干旱环境下生存，其细胞液浓度高，结合水相对含量多，自由水相对含量少，因此代谢缓慢。 5．不同有机物分子与水分子的结合能力(即亲水性)不同，研究表明几种有机物的亲水性由强到弱依次为蛋白质、淀粉、纤维素，而脂肪不溶于水。由此推测，下列植物细胞中结合水相对含量最多的是(　　) A．休眠的大豆种子细胞 B．休眠的玉米种子细胞 C．洋葱根尖分生区细胞 D．成熟西瓜的果肉细胞 答案：A 解析：休眠的大豆种子自由水含量较低，又含有较多的蛋白质，蛋白质的亲水性最强，因此其结合水含量较高，A正确；休眠的玉米种子自由水含量较少，含有较多的淀粉，与蛋白质相比，淀粉的亲水性较弱，因此休眠的玉米种子中结合水的含量比休眠的大豆种子低，B错误；洋葱根尖分生区细胞代谢活动旺盛，结合水含量较低，C错误；西瓜果肉细胞自由水含量较高，结合水含量较低，D错误。 知识点二　细胞中的无机盐 6．医生常给脱水病人注射生理盐水(质量分数为0.9%的氯化钠溶液)，而不注射蒸馏水或浓度更高的浓盐水，这是因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破；而在浓盐水中，红细胞会因为失水而皱缩，从而丧失输送氧气的功能。这个事例说明(　　) A．无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用 B．只有红细胞有这种特征 C．水分子容易进出细胞 D．无机盐离子容易进出细胞 答案：A 7．袁隆平团队研发的海水稻生长在含盐量高的盐碱地中，该水稻通过在液泡中储存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na＋参与(　　) A．调节渗透压 B．组成体内化合物 C．维持正常pH D．提供能量 答案：A 解析：耐盐植物液泡中储存大量的Na＋，增大了细胞液的渗透压，使细胞的吸水能力增强。 8．人体体液中存在许多缓冲物质(如HPO和H2PO)，它们有的能与酸性物质发生反应，有的能与碱性物质发生反应，这说明无机盐(　　) A．能够维持细胞的渗透压 B．能够维持生物体体液的酸碱平衡 C．在细胞中含量丰富 D．是构成细胞的成分 答案：B 9．当足球比赛进行到最后阶段时，少数运动员的下肢肌肉会出现抽搐。造成这个现象产生的主要原因是随着大量出汗而向体外排出过量的(　　) A．水 B．钙盐 C．钠盐 D．尿素 答案：B 10．为了确定某种矿质元素是不是植物的必需元素，应采用的方法是(　　) A．检测正常叶片中该矿质元素的含量 B．分析根系对该矿质元素的吸收过程 C．分析环境条件对该矿质元素吸收的影响 D．观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况 答案：D 解析：判断某种元素是不是植物的必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育才恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素，D正确。 11．美国Paul C. Lauterbur和英国Peter Mansfield发明了磁共振成像技术(MRI)，MRI可应用于临床疾病诊断，因此两人被授予诺贝尔生理学或医学奖。因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述正确的是(　　) A．构成人体的不同组织和器官的含水量是一样的 B．水在细胞中的存在形式及功能是可以改变的 C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化 D．发生病变的器官，新陈代谢速率往往会发生改变 答案：BCD 解析：水在细胞中有自由水和结合水两种存在形式，而且自由水与结合水之间可以相互转化，因此，水的功能也可以改变。 12．晒干的小麦种子只有吸收足够的水分才能萌发。下列说法错误的是(　　) A．水是小麦鲜种子细胞中含量最多的化合物 B．种子细胞内的自由水和结合水均能参与物质运输和化学反应 C．晒干种子的目的是减少结合水的含量，降低代谢水平，便于储藏 D．种子萌发过程中，细胞中自由水与结合水比值会变大，利于萌发 答案：BC 解析：细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，故结合水不能参与物质运输和化学反应，B错误；晒干种子时，自由水大量散失，细胞中自由水的含量减少，代谢水平降低，便于储藏，而种子萌发过程中，细胞吸收水分，细胞中自由水含量增多，自由水与结合水比值会变大，利于萌发，C错误，D正确。 13．研究表明，铁可参与血红素的合成，血红素主要存在于人体红细胞中，故缺铁可导致缺铁性贫血。下列相关叙述正确的是(　　) A．红细胞中含量最多的化合物为蛋白质 B．铁是人体细胞中重要的一种微量元素 C．铁在人体的生长发育过程中的作用不可替代 D．只要摄入足量的铁，人体就能正常生长发育 答案：BC 解析：红细胞中含量最多的化合物为水，蛋白质是含量最多的有机物，A错误；铁是人体细胞中重要的一种微量元素，B正确；铁在人体的生长发育过程中的作用不可替代，C正确；人体正常生长发育过程，除铁以外还需要其他元素，如锌、钙等，D错误。 14．下列关于无机盐的功能的叙述，不正确的是(　　) A．参与生物体内某些复杂化合物的构成 B．对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义 C．维持生物体内的渗透压和酸碱平衡，使细胞维持正常的形态与功能 D．为细胞的生命活动提供物质和能量 答案：D 解析：无机盐不能为细胞的生命活动提供能量，细胞生命活动的能量来源为糖类等有机物，D错误。 15．细胞和生物体的各种生命活动都有其物质基础，请回答下列关于组成细胞的元素与化合物的问题： (1)组成细胞的元素在无机环境中都可找到，体现了________________________________。 (2)俗话说“一方水土养一方人”，饮水是人体获得必需元素的重要途径之一。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________________。 (3)一般来说，水是细胞中含量最多的化合物，除了其分子特性使其成为良好的溶剂外，水还有哪些功能，试写出两点：____________________________________________。 (4)细胞中无机盐含量很少，许多无机盐离子参与合成生物体和细胞中某些重要的化合物，如Fe2＋参与合成的______________具有运输氧气的功能，试写出无机盐在细胞中的另一项作用：________________________________________________。 答案：(1)生物界与非生物界的统一性 (2)K、Ca、P、Mg (3)参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物 (4)血红素　维持细胞生命活动(或维持细胞酸碱平衡等) 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ 对点 自由水与结合水相互转化与细胞代谢的关系 自由水、结合水的判定、细胞中的化合物 细胞中的水存在形式及功能 细胞中的水存在形式、功能及相互转化 探究矿质元素对植物生长的影响实验 水、无机盐的功能 题号 7 8 9 10 11 12 难度 ★★ ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 水分子的结构与功能相适应 无机盐的功能 无机盐的功能 水和无机盐的变化曲线 无机盐的功能实验探究 自由水与结合水相互转化 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．生物体内水的含量与其生存能力的强弱有重要关系，两条曲线代表代谢强度或抗逆性。下列说法错误的是(　　) A．图中①代表代谢强度，②代表抗逆性 B．越冬作物通过增加灌溉可对②进行加强 C．种子萌发前吸收水分可使①增强 D．除改变水的含量外，增加细胞中蛋白质的含量也能使②增强 答案：B 解析：分析图可知①代表代谢强度，②代表抗逆性，A正确；越冬作物通过增加灌溉，自由水增多，可对①进行加强，B错误；种子萌发前吸收水增加自由水的含量，可使①增强，C正确；除改变水的含量外，增加细胞中蛋白质的含量能够降低细胞液的凝固点，也能使②增强，D正确。 2．如图为对刚收获的种子所做的一系列处理。据图分析，有关说法正确的是(　　) A．④是自由水，⑤是自由水和结合水 B．①和②均能萌发形成幼苗 C．③在生物体内主要以化合物形式存在 D．点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类 答案：A 解析：晒干后的种子浸泡后可再萌发，但烘干的种子已经死亡，不能萌发，B错误；种子点燃后，糖类和其他有机物形成二氧化碳和水等散失，留下的物质为无机盐，无机盐在生物体内大多数以离子形式存在，C、D错误。 3．“天宫课堂”上，我国航天员展示了如何在太空中饮用再生水，太空中的生命活动也离不开水。下列选项中关于细胞和生物体中水的叙述，正确的是(　　) A．水分子之间的氢键使得水成为良好的溶剂 B．水不参与血浆正常浓度及酸碱平衡的维持 C．某些代谢过程既有水的消耗又有水的生成 D．同一生物个体的不同细胞中含水量相差不大 答案：C 解析：水具有极性，因此水是许多极性分子和离子的良好溶剂，A错误；血浆中的缓冲物质溶解在水中发挥相应的作用，因此水参与血浆浓度以及酸碱平衡的维持，B错误；一些代谢过程既有水的消耗又有水的生成，C正确；不同细胞中的含水量可能有很大差别，D错误。 4．2023年3月22日是第三十一届“世界水日”，联合国确定2023年“世界水日”的主题为“加速变革”。如图表示生物体细胞内水的两种存在形式及其功能。下列叙述错误的是(　　) A．地下水进入植物体后，可以与蛋白质、多糖等结合成为细胞的结构成分 B．图中乙可能指的是参与生化反应 C．冬去春来之际，植物体的细胞内自由水含量会上升，细胞代谢会增强 D．抗逆性强的植物体内，水主要以结合水的形式存在，结合水不易挥发 答案：D 解析：地下水被植物细胞吸收后，可以与蛋白质、多糖等结合转变成结合水，结合水属于细胞的结构成分，A正确；冬去春来之际，气温回升，植物细胞内自由水含量会上升，细胞代谢会增强，C正确；抗逆性强的植物体内，水可能依然主要以自由水的形式存在，只是自由水的比例会有所下降，结合水的比例会相对上升，如生活在相对干旱环境的植物，D错误。 5．为探究矿质元素对玉米幼苗生长状况的影响，将两组生长状况相同的玉米幼苗，分别放在盛有等量的蒸馏水(甲组)和土壤浸出液(乙组)的玻璃器皿中进行培养，一段时间后，观察并比较两组幼苗的生长状况。下列说法错误的是(　　) A．甲、乙组幼苗的培养条件应相同且适宜 B．该实验甲组为对照组，乙组为实验组 C．将乙组玉米秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐 D．乙组幼苗长得好，因为无机盐对细胞和生物体的生命活动有重要作用 答案：C 解析：将乙组玉米秸秆充分晒干，玉米丢失的是水分，其体内剩余的物质主要是有机物和无机盐，C错误。 6．目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。下列叙述错误的是(　　) A．火星生命中可含有火星无机环境中不存在的元素 B．水可以作为良好的溶剂及其具有物质运输的功能与水是极性分子有关 C．在探寻火星生命体系时，应该重点找寻含碳元素的分子 D．火星土壤中的Mg、Na、K等元素对维持生命活动的正常进行有重要意义 答案：A 解析：火星生命中的元素都来源于火星无机环境，没有一种元素是生物所特有的，A错误。 7．下列关于水的特性与生命活动关系的叙述，不正确的是(　　) A．由于物质之间的相似相溶的特点，极性分子或离子易溶于水中 B．水在生物体内为生命活动提供一个液体环境，也可参与许多化学反应 C．水是非极性分子，由于正负电荷的相互吸引，水分子之间会形成氢键 D．氢键使水能缓和温度的变化，为生命活动提供了一个比较适宜的环境 答案：C 解析：水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合，正是由于物质之间这种相似相溶的特点，使得极性分子或离子易溶于水中，A正确，C错误；水在生物体内不仅为生命活动提供一个液体环境，也可参与生物体内的化学反应，B正确；由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，从而为生命活动提供一个比较适宜的环境，D正确。 二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求) 8．下表表示人体肌细胞受刺激后细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系。表中数据可以说明(　　) 时间(ms) 0 30 60 90 120 150 180 钙含量(mmol·mL－1) 0 7.8 2.2 0.5 0 0 0 肌肉收缩力量(N) 0 2.0 5 3.5 2.1 0.5 0 A．细胞内钙浓度越高，肌肉收缩力量越大 B．在达到最大肌肉收缩力量前钙离子释放 C．钙以离子形式参与人体内各种生理活动 D．肌肉收缩力量随时间不断增强 答案：B 解析：人体肌细胞内钙含量在受刺激后30 ms时达到最大，120 ms时恢复为0，而肌肉收缩力量在受刺激后30 ms时已经出现，在60 ms时达到最大，直至180 ms时消失。因此A项与表中数据所示情况不符；B项描述的情况与表中数据吻合；C项描述钙离子参与各种生理活动不能由表中数据分析得出；D项描述与表中数据明显矛盾。 9．如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率的关系，下列分析中不正确的是(　　) A．持续保持甲、乙元素供应量相等将导致该植物生长不正常 B．该植物生长对甲元素的需要大于乙元素 C．当该植物生长速率最大时对甲、乙元素的需要量相近 D．当土壤中乙元素浓度为B时，施含乙元素的肥料最有利于该植物生长 答案：BCD 解析：植物在不同的生长发育期对不同矿质元素的需求量不同，持续保持甲、乙元素供应量相等将导致该植物生长不正常，A正确；由图可知，植物生长速率最大时所需甲元素浓度低于乙元素，说明该植物生长速率最大时对甲元素需要量小于乙元素，B、C错误。 10．对图中曲线Ⅰ、Ⅱ的叙述，错误的是(　　) A．曲线Ⅰ可以表示新鲜的种子在被烘干的过程中，其细胞内无机盐的相对含量变化 B．曲线Ⅰ可以表示冬季植物体内结合水与自由水比值的变化 C．曲线Ⅱ可表示越冬植物抗冻能力变化 D．曲线Ⅱ可以表示种子成熟过程中结合水与自由水比值的变化 答案：CD 解析：新鲜的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，最后达到稳定，A正确；细胞内自由水所占比例越大，细胞的代谢越旺盛，结合水越多，细胞抵抗不良环境的能力越强，曲线Ⅰ可表示冬季植物体内结合水与自由水比值的变化，B正确；对越冬植物来说，自由水相对含量逐渐降低，结合水相对含量逐渐升高，抗冻能力逐渐增强，C错误；种子成熟过程中，种子内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降，故曲线Ⅱ可表示种子成熟过程中自由水与结合水比值的变化，D错误。 11．科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响，结果如图所示。下列结论与结果相符的是(　　) A．适宜浓度的钙或硼分别有利于花粉管生长或花粉萌发 B．钙或硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响 C．钙对花粉管生长有明显影响，而在一定范围内几乎不影响花粉的萌发 D．硼对于花粉萌发有明显影响，而在一定范围内几乎不影响花粉管生长 答案：ACD 解析：分析题图可知，适宜浓度的钙可促进花粉管生长，适宜浓度的硼对花粉萌发有利，A正确；分析题图曲线可知，在一定浓度范围内，钙对花粉管生长有影响，但几乎不影响花粉萌发率，在一定浓度范围内，硼对花粉萌发有影响，但对于花粉管生长几乎无影响，B错误，C、D正确。 三、非选择题 12．有机化合物中具有不同的化学基团，它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如—NH2、—COOH、—OH)，具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水；难与水结合的基团称为疏水基团，如脂质分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长的碳氢链，难溶于水而聚集在一起。请回答下列问题： (1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中，如图所示。甲容器中的自由水含量比乙容器中的________。 (2)以占种子干重的百分比计算，种子萌发时干燥大豆种子的吸水量要比干燥花生种子的吸水量________。 (3)进入深秋，随着温度下降，植物吸水量减少，自由水和结合水的比值变________，有利于植物抗逆性的增强，原因是________水不易结冰，不易因发生蒸腾作用而散失。 (4)种子入库前必须对其进行干燥处理，以降低种子中的含水量，目的是____________________________________________________。 答案：(1)少　(2)多　(3)小　结合 (4)降低自由水含量，进而降低代谢强度，同时也防止种子霉变 解析：(1)结合题意分析题图，甲、乙两个容器中含有等量的水，甲容器中有较多的结合水与物质分子在一起，因此甲容器中的自由水含量比乙容器中的少。 (2)花生种子含脂质多，大豆种子含具有大量亲水基团的蛋白质较多，种子萌发时主要靠亲水性物质吸水，以占种子干重的百分比计算，种子萌发时干燥大豆种子的吸水量要比干燥花生种子的吸水量多。 9 学科网（北京）股份有限公司 $