第2章 第2节 细胞中的无机物-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步辅导与测试(人教版)

生物学 必修1分子与细胞 第2节细胞中的无机物 【学习目标】1.指出生物体的含水量一般为60%一95%，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细 胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。2.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切 相关。 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 一、细胞中的水 (2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组 生物体的含水量随着生物 的不同而有 织的细胞中含水量高。 所差别，一般为60%~95% (3)晒干的种子不含自由水。 ) 水是构成 的重要成分，也是活细胞中含 (4)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红素不能 量 的化合物 合成。 2.水的存在形式及作用 (5)细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如 存在 CaCO3构成牙齿、骨骼。 自由水 ◆结合水 形式 细胞中绝大部分的 与细胞内的其 教材深挖 水呈状态，可以 概念 ◆他物质 自由流动 的水 1.下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结 构简图，据图回答相关问题： (1细胞内 (2)参与 是细胞结构的 (3)为细胞提供液体环境：功能 (4运送 和 3.自由水和结合水的比例与细胞代谢的关系 (1)自由水/结合水越大，细胞的代谢就越 种叶绿素分子 血红素分子 (局部) (局部) (2)结合水/自由水越大，细胞抵抗干旱和寒冷 (1)叶绿素分子的基本组成元素有 等不良环境的能力就 血红素分子的基本组成元素有 二、细胞中的无机盐 (2)缺Mg植物叶子会变黄的原因是 存在形式大多数以 的形式存在 机 缺Fe会导致人体表现出贫血症状的原因是 盐 无机盐是细胞中含量的无机 含量 物，仅占细胞鲜重的1%~1.5% 是组成叶绿素的重要成分： (3)由此说明 组成某些 是组成血红素的重要成分： 教材P2“旁栏思考题” 结构和化 P是组成 、 细胞核的重 合物 要成分，也是细胞必不可少的 : 2.高盐饮食会增加高血压及其他心血管疾病的患 许多化合物的成分 病风险，是否是摄人的食盐越少越好？请说明 功 缺乏会引发肌肉酸痛、无 理由。 能 维持生命 力等；血液中Ca2+的含量 活动 会出现抽搐等症状 维持酸碱 生物体内的某些无机盐离子， 平衡 必须保持一定的量 判断正误 (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。 16 第二章 组成细胞的分子 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 探究点一 细胞中的水 (3)干种子不浸泡则不萌发，原因是自由水减 情境探讨 少，代谢缓慢 材料农业生产中，需要将种子晒千后进行储 (4)失去结合水的种子浸泡后不萌发，原因是失 存，这样能保存较长时间。如果将晒干后的种 去结合水的种子失去生理活性。 子放入试管中进行加热，会发现试管壁上有水： (5)种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水 珠出现。晒干后的小麦种子不能萌发，浸泡处 含量。 理后的小麦种子却可以萌发。 (6)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的 (1)上述材料中种子晾晒后重量减少是因为失： 抗性。 去 ,种子烘烤后失去 。 浸泡：[典例]下列各项关于水能成为良好溶剂及具有 后的种子因为含有较多的 ,而代谢较 支持生命的独特性质的原因的叙述，错误的是 为旺盛。烘烤后的种子用水浸泡后 () (填“能”或“不能”)萌发，这说明 是细 A.水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷 胞结构的重要组成部分。 的分子结合，因此水是良好的溶剂 (2)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合 B.水分子之间易形成氢键，氢键易断裂和形成， 水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与： 使水在常温下呈液体状态，具有流动性 生物的抗逆性有什么关系？ C.氢键的存在使水有较低的比热容，使其温度 相对不易发生改变，有利于维持生命系统的 稳定 D.细胞内自由水和结合水比例时刻处于动态 变化，这与细胞的代谢强度和所处环境有关 听课记录 核心归纳 1.自由水和结合水的比值关系 新陈代谢旺盛 比值大 自由水与结 但抗逆性较差 合水的比值 新陈代谢缓慢， 比值小 但抗逆性较强 微点拨 温度和自由水与结合水之间的转化 代谢强度 关系 抗逆性 降温 自由水 结合水 升温 自由水与结合水 相对含量的比值 跟踪训练 2.水在生产实践中的应用 (1)种子储存前晒干是为了降低自由水含量，从1.“绵绵的春雨润醒了小草，润绿了杨树，润开了 而降低代谢速率，以延长储存时间。 报春花。”下列各图为植物在复苏过程中，细胞 (2)干种子用水浸泡后仍能萌发，原因是失去自： 中自由水与结合水相对含量变化的曲线图，其 由水的种子仍保持其生理活性。 中表示正确的是 17 生物学 必修1分子与细胞 2.水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研 自由水 结合水 结合水自由水 究表明，80%的疾病是由水污染引起的。下列 有关生物体内水的叙述，错误的是 () 复苏时间 复苏时间 A.结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞 & 内全部水分的4.5% B.自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的 自由水/ 自由水 介质 结合水 结合水 C.同种植物冬天结合水所占比值比夏天高 复苏时间 复苏时间 D.心肌坚韧，血液呈液态，但它们的含水量相 D 差无几，原因是心肌内全是结合水 探究点二 细胞中的无机盐 (4)材料四人体代谢过程中产生的一些代谢 情境探讨 物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在 无机盐在细胞（鲜重）中的含量仅为1%~ H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等 1.5%,但却有着重要的作用，请结合下列材料： 物质，可以中和这些变化。 分析无机盐的有关知识。 上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境 (1)材料一一种叶绿素分子和血红素分子局 的相对稳定具有重要作用。 部结构简图如下： 核心归纳 1.无机盐存在形式及作用 (1)无机盐并不都以离子的形式存在。如骨骼 中的钙以CaCO3的形式存在。 (2)无机盐在细胞内含量很低，但其作用非常重 一种叶绿素分子 血红素分子 (局部) (局部) 要，且需要保持一定的量，缺失和过多都可能影 由材料可以看出无机盐是 响生命活动。 2.常见元素功能及缺乏症 (2)材料二足球运动员在激烈比赛中有时会 功能 元素 缺乏症 出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大 甲状腺激素的 缺乏时患地方性甲状 量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉： 组成成分 腺肿或呆小症 管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。 血红素的组成 由材料说明无机盐对 成分 (Fe→缺乏时患缺铁性贫血 有着重要的意义。 降低神经系统 血钙过低，会出现抽 的兴奋性 Ca 搐现象 (3)材料三生理盐水是指与哺乳动物血液和 维持细胞内液 K+含量异常，会导致 淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数！ 渗透压的稳定 K 心律失常 为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理 Na+含量低，会导致细 盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会 维持细胞外液 渗透压的稳定 Na 胞外液渗透压下降、 血压下降、心率加快 吸水涨破。 和四肢发冷、无力等 由材料说明无机盐能调节人体的 组成叶绿素的 缺乏时叶片变黄，无 Mg 维持细胞的 元素之一 法进行光合作用 18 第二章 组成细胞的分子 跟踪训练 C.对调节细胞内的浓度有重要作用 D.对维持生物体的生命活动有重要作用 3.细胞中无机盐大多数以离子的形式存在，对生 物体的生命活动起着重要作用。下列叙述正确 课堂小结 的是 ( A.不同生物体内无机盐的种类和含量大体相当 是细胞内的良 B.酷暑时节，在室外作业的人们大量流汗，应多 自 含量 好溶剂；参与细 饮用淡盐水 存 水 功能 胞内的生物化 C.无机盐在细胞中含量很少，所以属于微量 水 形 啭化 学反应；为细胞 含量 提供液体环境： 元素 中 水 功能 运送营养物质 和代谢废物 D.哺乳动物骨骼中钙离子的含量太低，会出现： 机 无 含量 很少 抽搐症状 机 多数离子 4.苹果含有微量元素Zn,而Zn是构成与记忆力： 盐 存在形式 化合物 息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿： 维持生命活动 童缺Zn就会导致大脑发育不良，因此苹果又称 维持生物体内酸碱平衡和 为记忆之果。这说明无机盐离子 ( 功能 渗透压平衡 A.对维持酸碱平衡有重要作用 某些复杂化合物 B.对维持细胞形态有重要作用 的重要组成成分 素养演练·提升技能 达标训练素养提高 1.磁共振成像技术(MRI)可应用于临床疾病诊 断，人体MR】的主要对象实际上是水分子，因 空白对照 图架餐幼一→正生长 说明、不是必需 一较时间 无机盐 为许多疾病会导致组织和器官内水分存在形式 正常生长 乙只缺X的完 发生转化，磁共振对组织中水的变化非常敏感。 组全营养液幼苗 冬仍为异密成理国 下列叙述错误的是 图行周依复正宽明园 异常 ( 实验前 [实验后司 A.水是活细胞中含量最多的化合物，不同组织： 自身对照 和器官水的含量不一样 本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照以及乙 B.水在细胞中的存在形式发生转化与细胞的代： 组中实验前（无X)与实验后（有X)之间的自身对 谢强度无关 照。两次对照中属于实验组的依次是 C.组织发生病变，新陈代谢速率往往会发生 A.甲组、乙组实验前B.甲组、乙组实验后 改变 C.乙组、乙组实验前 D.乙组、乙组实验后 D.脑水肿磁共振图像可以反映脑组织中自由：4.医院里为病人输液给药时，使用0.9%的NCl 水和结合水的变化情况 溶液的目的是 ( 2.正常人体长时间运动后，排出大量汗液，一旦严 A.消毒 B.增强免疫能力 重缺水，会感到肌肉无力，下面相关解释和措 C.提供能量 D.维持细胞正常形态 施，不恰当的是 ( )5.下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误 A.很可能是缺乏Na+引起的神经、肌肉细胞兴： 的是 奋性降低的原因 A.细胞中的无机盐主要以离子形式存在 B.及时补充高浓度糖水和矿泉水 B.Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的 C.及时补充淡盐水 组成元素 D.出汗后衣服上的白色汗渍是含有Na+、Ca2+ C.人体血液中Ca2+浓度太低会出现抽搐症状 的无机盐 D.在探究小麦生长发育是否需要Mg2+的实验 中必须设置对照实验 3.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无 机盐，某同学的构思大致如下： 温馨提示 请做课时分层检测（四） 19第2节细胞中的无机物 必备知识·自主梳理 、1.种类细胞最多2.游离相结合(1)良好的溶剂 (2)生物化学反应(4)营养物质代谢废物重要组成部分 3.(1)旺盛(2)越强 二、离子很少MgFe细胞膜Na+太低 判断正误 (1)×(2)/(3)×(4)/(5)× 教材深挖 1.(1)C、H、)、N、MgC、H、O、N、Fe(2)缺Mg会使叶绿素形成 受阻，叶子缺乏叶绿素导致变黄缺Fe会导致血红素的合成障 碍，从而表现贫血症状(3)无机盐是某些化合物的重要组成 成分 2.提示不是。氯元素和钠元素属于人体必需营养元素，若镊入量 太低，难以满足人体的生理需要，而且并不是所有的人群都适合 低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平的盐摄入。 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 (1)自由水结合水自由水不能结合水 (2)提示在一般情况下，结合水和自由水的比值越大，细胞抗逆 性越强 典例[解析]水分子是极性分子，因此，易与带正电荷或负电荷 的分子结合，因此水可以作为良好的溶剂，A正确：水分子之间易 形成氢键，氢键易断裂和形成，使水在常温下呈液体状态，具有流 动性，B正确；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，C错误；自由水与结合水 的比值不同，细胞的代谢强度不同，因此，细胞内自由水和结合水 比例时刻处于动态变化，这与细胞的代谢强度和所处环境有关，D 正确。 「答案]C 跟踪训练 1.B[植物在复苏过程中新陈代谢增强，自由水相对含量上升，结 合水相对含量下降。 2.D[结合水是细胞结构的重要组成部分，其含量占细胞内全部水 分的4.5%：自由水是良好的溶剂，是化学反应的介质：同种植物 在冬天的结合水含量相比夏天较高，以增强其抗寒能力；心肌与 血液的含水量相差不大，但心肌中的结合水含量相对较高，血液 中的自由水含量相对较高，所以心肌呈固态而血液呈液态。] 探究点三 情境探讨 (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 跟踪训练 3.B[不同生物体内无机盐的种类基本相同，含量有差异，A错误： 人们大量流汗会丢失大量的水和无机盐，应多饮用淡盐水进行补 充，B正确；无机盐中也包含大量元素，如N、P、Mg等，C错误；哺 乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现抽搞症状，D错误。] 4.D[由题意知，锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可 缺少的元素，儿童缺锌就会导致大脑发育不良，这说明无机盐对 于雏持生物体的正常生命活动有重要作用，D正确。 素养演练·提升技能 1.B[水是活细胞中含量最多的化合物，不同组织和器官水的含量 不一样，A正确：水在细胞中的存在形式有自由水和结合水两种， 二者比例的大小与细胞代谢强度有关，自由水含量越高，代谢越 旺盛，B错误：发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生变化，C 正确：磁共振对组织中水的变化非常敏感，可以反映脑组织中自 由水和结合水的变化情况，D正确。] 2.B[正常情况下，当人体长时间运动导致大量出汗时，其流失的 无机盐主要是Na,由此能够导致神经、肌肉细胞兴奋性降低，最 终引起肌肉无力，A正确：在人体长时间的运动过程中，会出现能 量供应不足，失水和失盐现象，因此应及时补充糖类物质和谈盐 水，B错误，C正确：人体大量出汗后，水分、无机盐和尿素以汗液 的形式通过皮肤排出，水被蒸发后，皮肤表面会出现一些白色粉 末状物质，该物质是含有Na、Ca+的无机盐，D正确。] 3.D[所谓实验组是接受实验变量处理的对象组，故两次对照中属 于实验组的依次为乙组、乙组实验后。 4.D[0.9%的NaC】溶液是人体细胞的等渗溶液，可以雏持细胞正 常的形态。」 5.B[Mg是叶绿素的组成元素，类胡萝卜素中不含有Mg,B 错误。」 第3节 细胞中的糖类和脂质 必备知识·自主梳理 -、1C、H、()2.能源3.(1)脱氧核糖果糖(2)脱水缩合 (3)储能物质种子储能物质肝脏和肌肉细胞壁 细胞壁 外骨骼外骨骼 二、1，C、H、()N、P水脂溶性有机溶剂氧氢储能细胞 膜和细胞器膜脂质钙和磷2.脂肪供能不足大量 21 判断正误 (1)× (2)×(3)/(4)×(5)×(6)× 教材深挖 1.(1)葡萄糖(2)葡萄糖的连接方式不同 (3)提示米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后可以生 成葡萄糖，进而使血糖升高 2.(1)提示玉米、谷物等食物中的糖大量转化成了脂肪 (2)提示将鸭皮下脂肪组织制成临时装片，滴加苏丹Ⅲ染液，并 用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，在显微镜下观察，会看 到脂肪细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒 关键能力·合作探究 探究点一 情境探讨 (1)单糖 二糖多糖 不能(2)构成植物细胞壁的主要成分 肌糖原 (3)提示三种多糖的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖的连接方 式不同，造成三种多糖的结构不同，使它们具有了不同的功能。 (4)提示如图所示 合衣，肌糖原 淀粉消 解 菊萄糖发收血液中的今变肝糖原 葡萄糖 水解 典例[解析]细胞内含量最多的化合物是水，A错误；葡萄糖是 细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃 料”，B错误；乳糖是动物细胞内的二糖，C错误；几丁质也是一种 多糖，可用于废水处理、人造皮肤、制作食品包装纸等，D正确」 [答案]D 跟踪训练 1.C[单糖是不能水解的糖，如葡萄糖、果糖，A正确：葡萄糖是细 胞生命活动所需要的主要能源物质，B正确：蔗糖是植物含有的二 糖，乳糖是人和动物含有的二糖，C错误：纤雏素属于多糖，是植物 细胞壁的主要成分，D正确。] 2.B「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、(),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。 探究点二 情境探讨 (1)良好的储能物质保温缓冲减压(2)促进人和动物肠 道对钙和磷的吸收固醇脂肪磷脂 (3)提示雄激素：固醇类：促进生殖器官的发育和生殖细胞的形 成，激发并维持第二性征。 跟踪训练 3.C 儿磷脂是构成细胞膜、多种细胞器膜的重要成分；脂肪具有储 能、缓冲、减压和保温等作用；构成生物体表面的保护层是脂肪的 作用：性激素对生命活动具有调节作用。」 4.A[VD属于脂质中的固醇类，不属于脂肪，A错误：由题千信息 可知，适当的晒太阳可使体内的V。得以补充，B正确：V。可以看 作一种信号分子，对细胞有调节作用，C正确；VD可以促进肠道 对Ca的吸收，VD缺乏会影响Ca的吸收，进而可引起骨质疏松等 症状，D正确。] 素养演练·提升技能 1.D [脂肪是细胞内良好的储能物质，A正确：磷脂和胆固醇都是 构成动物细胞膜的重要成分，B正确：植物脂肪大多含不饱和脂肪 酸，如花生油，C正确：脂质中脂肪和固醇的组成元素为C、H、(), 磷脂的组成元素有C、H、)、P,有些还含有N,D错误。] 2.D[脂肪是细胞中良好的储能物质，还具有缓冲、减压、雏持体温 的作用，而细胞膜的组成成分之一为磷脂，不是脂肪，D符合 题意。] 3.C [麦芽糖水解后的产物全是葡萄糖，A错误；糖类不都易溶于 水，如糖类中的纤维素不溶于水，B错误；红糖、白糖，冰糖都是由 蔗糖加工制成，C正确；糖类一般是C、H、)组成的，糖类不是活 细胞中含量最多的化合物，活细胞中含量最多的化合物是水，D 错误。] 4.B 「千酵母在休眠状态下，海藻糖增多，能帮助酵母菌度过不良 环境，而G6P可抑制海藻糖的合成，则千酵母中G6P的含量会减 少，A错误：海藻糖是由两个葡萄糖结合而成的二糖，其水解产物 葡萄糖与斐林试剂反应呈现出砖红色沉淀，B正确；根据题千信息 “在无生存压力的状态下，葡萄糖的代谢产物G6P可抑制海藻糖 的合成，同时细胞会降解已经存在的海藻糖”，说明无生存压力状 态下海藻糖含量下降，C错误：代谢旺盛的酵母菌细胞内自由水与 结合水的比例增大，D错误。] 5,D[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。」 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 必备知识·自主梳理 一、1.蛋白质2.催化血红蛋白信息传递抗体主要承担者 二、同二个碳原子21813