内容正文:
第2节 细胞中的无机物
1.C 水具有较高的比热容,对维持生命系统的稳定性十分重要,A正确;地球上最早的生命孕育在海洋中,生命活动离不开水,B正确;代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例较高,同一植株中,幼叶细胞的自由水含量比老叶的高,C错误;水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水成为一个极性分子,是良好的溶剂,D正确。
2.C 水分子为极性分子,许多物质易溶于水,自由水是细胞内良好的溶剂,A正确;结合水通过氢键与蛋白质等分子结合,是细胞结构的重要组成部分,B正确;结合水与蛋白质等分子间的氢键容易断裂与形成,所以自由水与结合水之间可以相互转化,C错误;冬季结合水比例升高,自由水比例降低,细胞内液体浓度升高,不易结冰,有利于抵御严寒,D正确。
3.A 细胞中自由水含量越高,细胞代谢越旺盛,所以将种子收获后经适当风干处理后储存的主要目的是减少自由水,降低细胞代谢,从而降低有机物的消耗,A正确。
4.A 自由水与结合水的比值与细胞代谢活动强弱有关,自由水与结合水比值越高细胞代谢越旺盛,即结合水与自由水比值最小时,代谢最旺盛,由图可知,图示1月份结合水/自由水的值最小,细胞代谢最旺盛,A正确,B、C、D错误。
5.C 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,说明无机盐Na+对于维持生物体正常生命活动有重要作用,C正确,A、B、D错误。
6.B 无机盐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,A正确;细胞中的自由水参与物质运输和某些化学反应,结合水不会参与物质的运输,B错误;无机盐可维持细胞的生命活动,如钙可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐,C正确;组成细胞的各种元素主要以化合物的形式存在,少数以离子形式存在,D正确。
7.D 在玉米种子烘干过程中水分减少,从而导致无机盐的比重增加,水分完全蒸发后趋于平稳。
8.D 由题图可知,镁是叶绿素的组成成分,铁是血红素的组成成分,A正确;镁是叶绿素的组成成分,植物体缺镁会影响叶绿素的合成,进而影响光合作用,B正确;铁是血红素的组成成分,人体缺铁会通过影响血红蛋白的合成进而影响氧气在血液中的运输,C正确;镁和铁是动、植物细胞内的必需元素,同时存在于动、植物细胞中,D错误。
9.C 自由水是良好的溶剂,自由水可以溶解、运输营养物质和代谢废物,A正确;由图可知,随干旱胁迫加剧,结合水逐渐上升,细胞含水量的下降趋势没有自由水含量下降趋势大,可以推测可能是部分自由水转化为结合水导致的,结合水没有流动性和溶解性,B正确;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,重度干旱胁迫下细胞内的自由水占比最小,细胞代谢最弱,C错误;结合水的含量与植物的抗逆性有关,自由水与结合水的比值较低,说明结合水含量相对增加,故抵抗干旱的能力较强,D正确。
10.D 种子萌发过程中,自由水与结合水的比值升高,代谢加强,图示随着时间的延长,甲减少,乙增多,所以甲代表结合水,乙代表自由水,结合水(甲)是与细胞内的物质结合在一起的水,通常与蛋白质、多糖等大分子物质结合,参与细胞结构的构成;自由水(乙)是细胞内呈游离状态的水,主要参与细胞的代谢活动和物质运输,可为绝大多数细胞提供液体环境,A、B正确。随着萌发时间的延长,玉米种子细胞内结合水的含量呈现下降的趋势,自由水的含量上升,可能是结合水转化成了自由水,即部分甲可能转化成了乙,C正确。随着萌发时间的延长,结合水(甲)与自由水(乙)的比值将会下降,D错误。
11.A 由表格数据可知,将植物培养在浓度不变的NaCl、CaCl2、KCl的混合溶液中时,单盐毒害现象减弱,说明单盐毒害现象与外界盐溶液浓度太低无关,A错误;单盐毒害发生在只含有一种盐分的溶液中,植物将很快地积累离子,并呈现出不正常状态,可能是因为缺乏生长发育的必需元素,B正确;由表格数据分析,植物培养在浓度不变的混合溶液中时,根的总长度变长,这说明在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时,会减弱或消除毒害现象,C正确;将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中培养,由于海水中有很多种盐,而NaCl溶液中只有NaCl一种盐,因此放在NaCl溶液中仍会发生单盐毒害,D正确。
12.(1)Fe 细胞内化合物重要组成成分 肌肉抽搐 维持细胞和生物体正常的生命活动 (2)自由水 结合水 自由水 结合水 (3)K、Ca、P、Mg 水作为良好溶剂
解析:(1)碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分,铁是血红蛋白的重要成分,这说明无机盐的生理作用是参与物质组成(或细胞内化合物重要组成成分)。如果钙离子的含量太低,会出现肌肉抽搐现象,这说明无机盐能够维持细胞和生物体正常的生命活动。(2)种子入库前必须在阳光下晒干,是为了除去部分自由水,有利于储存。把晒干后的种子放在洁净的试管中加热,试管壁上有水珠出现,这些水主要是结合水,这样的种子将不能萌发成幼苗。条件恶劣时,细胞内自由水转化为结合水,细胞内自由水与结合水的比值会降低,以增强抗逆性。(3)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K、Ca、P、Mg。NaCl等盐类主要以离子的形式溶解在水中,其中的水为自由水,这体现了水作为良好溶剂的功能。
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第2节 细胞中的无机物
知识点一 细胞中的水
1.(2025·安徽宿州期中)下列关于水的叙述错误的是( )
A.水具有较高的比热容,对维持生命系统的稳定性十分重要
B.地球上最早的生命孕育在海洋中,生命活动离不开水
C.同一植株中,幼嫩细胞中的自由水含量与衰老细胞中相同
D.水是良好溶剂与其空间结构及电子的不对称分布有关
2.(2025·北京朝阳期末)下列有关细胞中水的说法,不正确的是( )
A.自由水是细胞内良好的溶剂
B.结合水是细胞结构的重要组成部分
C.细胞内自由水与结合水不能进行转化
D.冬季结合水比例升高有利于抵御严寒
3.(2025·云南昆明期末)小麦、玉米等种子收获后经适当风干处理后储藏,目的是( )
A.减少自由水,降低有机物的消耗
B.减少自由水,增加有机物的消耗
C.增加自由水,降低有机物的消耗
D.增加自由水,增加有机物的消耗
4.(2025·云南昆明期末)如图是我国西北某沙漠中仙人掌体内结合水/自由水的变化。据图分析仙人掌细胞代谢最旺盛的月份是( )
A.1月 B.4月
C.8月 D.12月
知识点二 细胞中的无机盐
5.(2025·云南昆明期末)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。这一事实说明无机盐的功能之一是( )
A.许多化合物的重要组成成分
B.构成细胞结构的重要成分
C.维持细胞和生物体正常的生命活动
D.维持细胞的酸碱平衡
6.随着航天科技事业的发展,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K、Na、Mg等元素,科学家也曾在火星上发现流动水的痕迹,下列说法错误的是( )
A.无机盐参与构成复杂化合物,如Mg参与合成叶绿素,Fe参与合成血红蛋白
B.细胞中的自由水和结合水都能参与物质运输
C.人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状
D.组成细胞的各种元素主要以化合物的形式存在
7.一粒新鲜玉米种子在烘干的过程中,其所含无机盐的相对含量变化可以表示为( )
8.如图是一种叶绿素分子(左)和血红素分子(右)的局部结构简图。下列说法错误的是( )
A.合成叶绿素和血红素分别需要Mg和Fe
B.植物体缺Mg会影响光合作用
C.人体缺Fe会影响对氧的运输功能
D.Mg和Fe分别存在于植物细胞和动物细胞中
9.(2025·重庆沙坪坝期中)生物体的生命活动离不开水,干旱胁迫严重影响植物的生长、发育和繁殖等,干旱既是各种植物生长过程中最常见、威胁最大的问题,也是导致农作物减产的罪魁祸首之一。如图是某植物幼苗叶片在不同干旱胁迫下含水量的变化情况,下列叙述错误的是( )
A.该植物幼苗中的自由水能溶解、运输营养物质和代谢废物
B.随干旱胁迫加剧,该植物幼苗叶片中部分水失去流动性和溶解性
C.在重度干旱胁迫下,该植物幼苗细胞代谢最旺盛,自由水占比最小
D.与一般植物相比,抗旱植物体内自由水与结合水的比值较低
10.(2025·重庆万州检测)某科研团队为指导农业生产实践,探究了玉米种子萌发过程中水的含量变化,通过仪器测量信号幅值(信号幅值的大小与种子水的含量成正比),甲、乙分别代表不同存在形式的水,实验结果如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲可以与蛋白质结合,失去了溶解性
B.乙可以为绝大多数细胞提供液体环境
C.萌发过程中,细胞内部分甲可能转化成了乙
D.随着萌发时间的延长,甲和乙的比值将会上升
11.如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中,植物不久将会呈现不正常状态,最后死亡,这种现象称为单盐毒害。下表是利用0.12 mol/L NaCl、0.12 mol/L CaCl2、0.12 mol/L KCl溶液进行实验时小麦根的生长情况。下列说法不正确的是( )
溶液
NaCl
CaCl2
NaCl+
CaCl2
NaCl+CaCl2
+KCl
根的总
长度/cm
59
70
154
324
A.单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太低导致植物细胞无法维持正常形态有关
B.单盐毒害现象可能与缺乏生长发育的必需元素有关
C.据表分析,在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时,会减弱或消除毒害现象
D.将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中培养,仍会发生单盐毒害
12.(2025·四川成都期中)水作为生命之源,细胞内含水量的多少也直接影响新陈代谢,除了水以外,人体所需要的营养物质还有无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等,试回答下列问题。
(1)运动喝的饮料中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分, 是血红蛋白的重要成分,这说明无机盐的生理作用是 ;如果钙离子的含量太低,会出现 现象,这说明无机盐的生理作用是 。
(2)种子入库前必须在阳光下晒干,重量减轻,这个过程种子损失的主要是 ,这样的种子在适宜条件下仍能萌发成幼苗;把晒干的种子放在一支洁净的试管中加热,试管壁上有水珠出现,这些水在细胞内时主要是 ,这样的种子不能萌发成幼苗。条件恶劣时,细胞内 会转化为 ,其抗逆性增强。(均填“自由水”或“结合水”)
(3)俗话说“一方水土养一方人”,饮水是提供人体必需的矿物质和微量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 ,而NaCl等盐类主要以离子的形式溶解在水中,体现了水的什么功能? 。
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