2.第2节 细胞中的无机物-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

第2节　细胞中的无机物 1.通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。 2.通过无机盐的功能的实验验证，培养科学探究能力。 3.通过学习无机盐与人体健康的关系，关注人体健康。 知识点一　细胞中的水 1.细胞中水的含量 2.水的特性 （1）水分子是　　　　分子，因此水是细胞内良好的溶剂。 （2）水分子具有　　　　，易于断裂和形成，使水具有　　　　和较高的　　　　。 3.水的存在形式及作用 提醒：结合水主要是与蛋白质、多糖等物质结合的水，结合水没有流动性和溶解性。 4.自由水和结合水的比例与细胞代谢的关系 （1）自由水/结合水的值越大，　　　　就越旺盛。 （2）结合水/自由水的值越大，细胞　　　　　　　　　　　　的能力就越强。 【微思考】　自由水与结合水能相互转化吗？请举例说明。 （教材P22“拓展应用”）科学家在火星上发现了流动水的痕迹，据此推测火星上曾经或者现在存在着生命。科学家作出这样推测的理由是　　　　　　　　　　　　　　　。 （1）生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物。（　　） （2）新鲜幼嫩的植物细胞中只含有自由水，代谢旺盛。（　　） （3）水分在细胞内不参与细胞结构的组成。（　　） （4）细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时高。（　　） 探究一｜分析水的特性和功能 1.结合教材P21的图示和内容回答： （1）水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？ （2）水为什么具有流动性？水的温度为什么相对不容易发生改变？ 探究二｜结合实例分析自由水、结合水与细胞代谢的关系 2.卷柏的耐旱力极强，一旦失去水分供应，就将枝叶卷曲抱团，失去绿色，根能自行从土壤分离，卷缩似拳状，随风移动，这时的卷柏几乎没有生命现象，但只要根系在水中浸泡后就又可舒展，变得翠绿可人。 （1）干旱时，卷柏体内自由水与结合水的比值如何变化？ （2）干枯的卷柏吸收水分后，恢复生长，代谢变得旺盛，原因是什么？ （3）总结自由水含量和代谢强度的关系。 （4）在冬季来临之前，随着气温逐渐下降，卷柏体内自由水的含量降低，结合水的比例升高，能有效地防止细胞内结冰，增加抗寒能力，这说明自由水的含量和抗逆性的关系是什么？ 1.自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系 （1）图示 （2）曲线 2.在生产中的应用 （1）种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。 （2）种子储藏前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储藏时间。 （3）越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 1.“好雨知时节，当春乃发生。随风潜入夜，润物细无声”反映了古人认识到水对生命系统的重要性。关于生物体中水的表述，正确的是（　　） A.自由水和结合水都是细胞中的良好溶剂 B.同一植株老叶细胞比幼叶细胞自由水含量高 C.逆境时细胞内结合水含量下降 D.水在生物体内的功能与其结构有关 2.（教材P21“正文小字”改编）水分子中氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引电子对的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。水分子间也可相互吸引，形成氢键，易于形成和断裂。下列说法错误的是（　　） A.带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都易与水结合，因此，水是良好的溶剂 B.氢键的存在，使水具有较高的比热容（1 kg的物质温度上升1 ℃所需的能量），因此，水能维持生命系统的稳定性 C.自由水与结合水的比值处于动态变化中，与细胞的新陈代谢程度有关，有利于生物体适应不同的环境 D.结合水与细胞中的蛋白质、脂质相结合，失去流动性和溶解性，无法参与生物化学反应 知识点二　细胞中的无机盐 1.存在形式和含量 2.无机盐的生理功能 生理功能 举例 组成某些 复杂化合物 ①Mg是构成　　　　的元素； ②Fe是构成　　　　的元素； ③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞 和生物体 的生命活动 ①　　缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中　　的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体 内的平衡 ①渗透压的平衡；②酸碱平衡 1.（教材P22“思考·讨论”）高盐饮食会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险，是否是摄入的食盐越少越好？请说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.（教材P22“拓展应用”）医用生理盐水是质量分数为0.9％的氯化钠溶液。生理盐水的含义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （1）无机盐是细胞中含量很少的有机物。（　　） （2）细胞中的无机盐全部以离子的形式存在。（　　） （3）血钙过高会引起抽搐。（　　） （4）细胞中的无机盐为细胞的生命活动提供物质和能量。（　　） 探究｜无机盐的功能 根据材料分析，无机盐的功能并回答下列相关问题。 材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下： （1）由材料可以看出无机盐是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 材料2　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着大量出汗丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。 （2）由材料说明无机盐对　　　　　　　　有着重要的意义。 材料3　生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9％的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。 （3）由材料说明无机盐能调节人体的　　　，维持细胞的　　　　　　。 材料4　人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。 （4）上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境　　　　　　具有重要作用。 3.（2024·云南昆明期末）关于无机盐的作用，下列说法错误的是（　　） A.Mg是构成叶绿素的大量元素之一 B.Fe是构成血红素的微量元素之一 C.人体内Na＋含量过高会引起神经细胞兴奋性降低 D.哺乳动物的血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐 4.（2025·江苏盐城期中）“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响，配制了两种培养液进行实验，培养液主要成分的配方如下表所示。以下说法错误的是（　　） 组别 培养液 类别 培养液所含主要成分的质量浓度/（mg·L－1） KNO3 CaCl2· 2H2O MgSO4· 7H2O （NH4）2SO4 甲组 完全 培养液 25 000 150 250 134 乙组 缺素 培养液 0 150 250 134 A.实验检测指标是叶片边缘是否出现枯黄色 B.该实验证明镁是合成叶绿素的必需元素 C.乙组实验结果可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象 D.可以增加一组二次对照实验，即在缺素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常 规律总结 “对照法”探究植物生长必需的无机盐 （1）实验设计 （2）实验中的对照 空白 对照 对照组：植物＋完全培养液 实验组：植物＋缺X培养液 自身 对照 对照组：植物＋缺X培养液（加入无机盐X之前） 实验组：加入无机盐X后 1.（2025·湖南长沙期末）水稻收获后需要晾晒减少水分才能入库储藏，不同品种的水稻其入库储藏水分标准有所差异，水稻的安全储藏水分在常规储藏条件下为不超过13.5％，在准低温储藏条件下为不超过14.0％，在低温储藏条件下为不超过14.5％，下列有关叙述正确的是（　　） A.水稻收获后晾晒过程中丢失的主要是结合水 B.结合水作为很好的溶剂，能够溶解无机盐，以利于其运输 C.增加自由水比例有利于抑制细胞呼吸，延长储藏时间 D.推测低温、低含水量条件更有利于水稻种子的储藏 2.正如农业谚语“缺镁后期株叶黄，老叶脉间变褐亡”所说，无机盐对于机体生命活动是必不可少的。下列叙述正确的是（　　） A.Mg是构成叶绿素所必需的微量元素 B.人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降，引发肌肉酸痛 C.细胞中无机盐含量很少且大多数以化合物的形式存在 D.农业生产上需给植物施N、P、K肥，为细胞生命活动提供能量 3.医生常给脱水的患者注射生理盐水（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.无机盐离子容易进出细胞 B.水分子容易进出细胞 C.只有红细胞有这种特征 D.无机盐能维持细胞渗透压平衡 4.（2025·北京朝阳期末）为验证锌是植物的必需元素，研究者将正常黄瓜幼苗随机分为两组，相同且适宜条件下分别用等量的完全培养液（甲组）和只缺锌的缺素培养液（乙组）培养。下列相关说法不正确的是（　　） A.甲组是本实验中的对照组 B.乙组也可以用只含锌的溶液代替 C.一段时间后乙组将出现锌元素缺乏症 D.通过补充锌元素可缓解锌缺乏的症状 提示：完成课后作业　第2章　第2节 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节　细胞中的无机物 知识点一 重难探究 1.（1）提示：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。 （2）提示：水分子具有氢键，氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 2.（1）提示：降低。 （2）提示：干枯的卷柏吸收水分后，自由水含量增多。自由水是细胞内的良好溶剂；水可作为反应物，参与许多生物化学反应；自由水还具有运输营养物质和代谢废物的功能。 （3）提示：一般来说，自由水含量越高，细胞的代谢越旺盛。 （4）提示：一般来说，自由水含量越低，结合水相对含量越高，植物的抗逆性就越强。 即学即练 1.D　细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫作自由水，自由水是细胞中的良好溶剂，但结合水不是细胞中的良好溶剂，结合水是细胞结构的重要组成成分，A错误；同一植株老叶细胞比幼叶细胞的代谢更低，其自由水含量更低，B错误；当细胞内结合水与自由水比例相对增高时，抗性增强，因此逆境时细胞内结合水含量升高，C错误；结构决定功能，水在生物体内的功能与其结构有关，D正确。 2.D　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，因此水是良好的溶剂，A正确；由于水分子间氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，B正确；自由水与结合水的比值不同，细胞的代谢强度不同，细胞内自由水和结合水的比值时刻处于动态变化中，这与细胞的代谢强度和所处环境有关，有利于生物体适应不同的环境，C正确；细胞内结合水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性，成为细胞结构的重要组成成分，无法参与生物化学反应，不能和脂质结合，D错误。 知识点二 重难探究 （1）某些复杂化合物的重要组成成分 （2）维持生物体的正常生命活动 （3）渗透压　正常形态 （4）酸碱平衡 即学即练 3.C　叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg，可见，Mg是构成叶绿素的大量元素之一，A正确；Fe是细胞中的微量元素，参与构成血红素，B正确；Na＋与兴奋的产生有关，当人体内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，而Na＋含量过高会引起神经、肌肉细胞的兴奋性增强，C错误；哺乳动物的血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状，Ca2＋的含量太高，会出现肌无力等症状，D正确。 4.B　实验的单一变量是培养液的种类，检测指标是叶片边缘是否出现枯黄色，A正确；甲、乙两组培养液均含有Mg，不能得出镁是合成叶绿素的必需元素的结论，B错误；通过两组的对比，该实验能证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象，C正确；本实验可以增加一组二次对照实验（自身对照实验），即在缺素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常，D正确。 【随堂热练】 1.D　水稻收获后晾晒过程中，丢失的主要是自由水，A错误；自由水作为很好的溶剂，能够溶解无机盐，以利于其运输，B错误；自由水参与细胞内的许多生化反应，在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛，因此增加自由水比例不利于抑制细胞呼吸，更不能延长储藏时间，C错误；水稻的安全储藏水分在常规储藏条件下为不超过13.5％，在准低温储藏条件下为不超过14.0％，在低温储藏条件下为不超过14.5％，据此推测低温、低含水量条件更有利于水稻种子的储藏，D正确。 2.B　Mg是大量元素，A错误；钠离子与细胞兴奋性的产生有关，人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降，引发肌肉酸痛，B正确；细胞中无机盐含量很少且大多数以离子的形式存在，C错误；N、P、K肥不能为植物提供能量，D错误。 3.D　无机盐离子能够有选择性地进出细胞，但这与给脱水病人注射生理盐水无关，A错误；水分子是小分子物质，容易进出细胞，但这不是输液时要注射生理盐水的原因，B错误；动物细胞没有细胞壁，都会因在蒸馏水中吸水过多而涨破，而在浓盐水中都会因为失水而皱缩，C错误；医生常给脱水病人注射生理盐水，是因为生理盐水的渗透压和人体细胞的渗透压相近，注射生理盐水能维持细胞渗透压平衡，防止细胞形态结构改变影响细胞的功能，D正确。 4.B　本实验目的是验证锌是植物的必需元素，实验的自变量是锌的有无，甲组是完全培养液，属于对照组，乙组应是只缺锌的缺素培养液，而不能用只含锌的溶液代替，否则会违反实验设计的单一变量原则，A正确，B错误；本实验是验证实验，乙组是只缺锌的缺素培养液，一段时间后乙组将出现锌元素缺乏症，通过补充锌元素可缓解锌缺乏的症状，C、D正确。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $