2.2 细胞中的无机物讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

本讲义聚焦高中生物学“细胞中的无机物”核心知识点，系统梳理水的自由水与结合水两种存在形式、含量及功能，阐述两者转化与代谢强度、抗逆性的关系，同时详解无机盐的离子态与化合态存在形式及组成化合物、维持生命活动等作用，通过题型1到3构建从单一到综合的学习支架。 该资料以“解题知识+典例变式+图表分析”为特色，结合对比自由水与结合水功能渗透生命观念，通过苹果幼苗水淹实验数据、轮叶黑藻叶绿素含量分析培养科学思维，设计“过关验收”题组强化探究实践。课中辅助教师系统教学，课后助力学生通过实例巩固知识，有效查漏补缺。

第2章 2.2 细胞中的无机物 内 容 导 航 题型1 水在细胞中的存在形式和作用 题型2 无机盐的主要存在形式和作用 题型3 水和无机盐的作用的综合 考 点 演 练 题型1 物质的微粒性 解｜题｜知｜识 1、水的存在形式及生理功能： 形式 自由水 结合水 定义 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 功能 ①细胞内良好的溶剂 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 联系 自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化 2、水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系 （1）含量特点： ①细胞和生物体中含量最多的物质（如精肉中的水，沙漠植物中的水）。 组成细胞的化合物含量： ②含水量：水生＞陆生、幼年＞成年＞老年、代谢旺盛＞代谢缓慢、幼嫩细胞＞衰老细胞。 （2）与代谢强度的关系： ①一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。 ②当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分﹣﹣获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。 （3）与抗逆性的关系： 当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。 3、水对生命活动的影响 a．对代谢的影响：自由水含量高﹣﹣代谢强度强。 b．对抗性的影响：结合水含量高﹣﹣抗寒、抗旱性强。 4、水的存在形式的验证方法： （1）自由水与结合水的相互转化自由水与结合水在一定的条件下可以相互转化 （2）自由水与结合水的存在及其功能的验证 a、鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻﹣﹣自由水散失。 b、种子用水浸泡后仍能萌发﹣﹣失去自由水的种子仍保持其生理活性。 c、干种子不浸泡则不萌发﹣﹣自由水减少，代谢缓慢。 d、干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠﹣﹣失去结合水。 e、失去结合水的种子浸泡后不萌发﹣﹣失去结合水的细胞失去生理活性。 【典例1】有研究数据显示木星赤道上空大气中的水分子约占0.25%，据此估算木星大气中的水分子总量是地球水资源总量的32倍多，进一步为外星生命体存在的可能性提供了证据。下列有关水的叙述，错误的是（　　） A．水是极性分子，带有电荷的分子或离子容易与水结合 B．细胞中大部分水呈游离状态，一部分水与其他物质结合 C．北方冬小麦在冬季来临时，细胞中结合水占比逐渐下降 D．生产中适时适量地灌溉是农作物高产、稳产的重要保障 【变式1】关于组成细胞的分子及细胞结构的描述，正确的是（　　） A．糖类是细胞内的主要的能源物质，所以糖类不会用来组成细胞的结构 B．无机盐在细胞中都以离子状态存在 C．水是生命之源，水在细胞中既能参与众多化学反应，也能参与细胞的结构的组成 D．胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，不参与血液中脂质的运输 【变式2】我国2022年3月22日第30个“世界水日”“中国水周”活动的主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。下列有关水对生命活动影响的叙述，正确的是（　　） A．晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于贮藏 B．植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高 C．与未萌发的小麦种子相比，正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降 D．越冬的植物体内自由水比结合水的含量高，有利于植物抵抗寒冷的环境 【变式3】植物体内自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系，当自由水含量增多时，细胞代谢旺盛，但是抗寒能力变差。科学家测定了苹果幼苗遭受水淹时整株植株体内自由水与结合水的比值的变化，如下表。苹果果实在成熟过程中各种有机物含量在发生变化，如图曲线所示。请分析回答： 水淹时间（h/d） 自由水与结合水的比值 0 1.5 3 0.75 6 1.25 12 1.1 24 1.0 （1）由表格数据可以看出，苹果幼苗在水淹时间为 　 　 h/d的环境下抗逆性最强，依据是 　 。 （2）当自由水比例上升时，细胞代谢会变得旺盛，原因是 　 　 （至少答两条）。 （3）从图中曲线可以看出，在苹果刚刚结实时，贮存的主要糖类物质是 　 　 ；成熟后期，果实会变甜的主要原因是 　 。 （4）曲线中的物质最有可能含有S元素的是 　 　 。根据曲线图，该物质最可能的作用是 　 　 。用斐林试剂检测曲线中的还原糖，还原糖的多少可通过 　 　 来判断。 题型2 无机盐的主要存在形式和作用 解｜题｜知｜识 1、细胞中的无机盐： （1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态． （2）无机盐的生物功能： a、复杂化合物的组成成分： b、维持正常的生命活动：如Ca2+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、维持酸碱平衡和渗透压平衡． 2、部分无机盐离子的具体功能分析． 无机盐 功能 含量异常 I﹣ 甲状腺激素的组成成分 缺乏时患地方性甲状腺肿 Fe2+ 血红蛋白的组成成分 缺乏时患贫血 Ca2+ 降低神经系统的兴奋性 血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力 Mg2+ 组成叶绿素的元素之一 缺乏时叶片变黄，无法进行光合作用 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺硼时，会出现“花而不实” K+ 促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内液渗透压的维持 缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭 Na+ 维持细胞外液的渗透压 缺乏会导致细胞外液渗透压下降 【典例1】缓释氮肥技术是通过微生物或化学分解来逐步释放养分的技术。为研究缓释氮肥与常规尿素氮肥对香蕉生长的影响，实验人员进行相关实验，结果如表所示。下列分析错误的是（　　） 指标 对照组 尿素组 缓释氮组 气孔相对导度 0.22 0.16 0.29 干物质质量/g 38 61 112 叶绿素含量/（mg•g﹣1） 0.37 0.45 0.46 A．氮元素所构成的无机盐在细胞中大多数以离子形式存在 B．尿素组主要通过增强香蕉的暗反应来使香蕉增产 C．缓释氮肥比常规尿素氮肥更有利于香蕉增产 D．两种氮肥的使用，均可以促进香蕉产生更多的ATP和NADPH 【变式1】北京鸭食用玉米、谷类和菜叶能迅速育肥，下列叙述正确的是（　　） A．熟鸭肉易消化与变性蛋白质易被蛋白酶水解有关 B．玉米中淀粉的彻底水解产物可直接与斐林试剂反应显色 C．北京鸭肌肉细胞中的无机盐均以化合物形式存在 D．北京鸭育肥过程中糖类和脂肪相互转化的程度相同 【变式2】根据生物体内无机物含量变化特点，推测以下说法正确的是（　　） A．曲线①可以表示植物越冬过程中，体内结合水/自由水含量的变化 B．曲线①可以表示细胞代谢速率随自由水与结合水比值的变化曲线 C．②可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化 D．曲线③可以表示人从幼年到老年体内含水比例的变化 【变式3】图甲为营养液培养法培养植物，图乙表示三种多糖。 （1）图甲中新鲜采摘的植物细胞内含量最多的有机化合物是　 　 。 （2）图甲培养液中富含N、P、K等元素的无机盐，这些无机盐在植物细胞内主要 以　 　 的形式存在。植物从营养液中吸收的无机盐可用于各项生命活动，如水稻吸收可以中和细胞产生的H⁺，维持细胞的 （3）图乙是三种存在于动植物细胞内的多糖，基本组成单位均为　 　 ，当血液中的葡萄糖含量低于正常时，肝细胞中　 　 可以分解及时补充血液中的葡萄糖。 题型3 水和无机盐的作用的综合 解｜题｜知｜识 水的作用： 存在形式 生理功能 相关知识 实例 自由水 反应介质 一定范围内自由水与结合水比例越高代谢越旺盛 自由水比例高有利于光合 自由水比例低有利于种子的保存 良好溶剂 自由水的量可以影响溶液的渗透压 植物细胞的渗透吸水 质壁分离及其复原实验 植物对水分的吸收 人和高等动物内环境渗透压的平衡及调节 物质运输 溶于水中的物质随水的运输而运输 植物体内水和矿质元素的运输 血液中物质的类型及其运输 参与反应 作为细胞代谢过程的反应物或生成物 光合作用反应式 呼吸作用反应式 结合水 构成细胞的结构物质 与细胞中亲水物质结合 细胞的吸涨吸水 植物种子萌发初期的吸水 无机盐的作用： 存在形式 生理功能 相关知识 实例 离子态 维持渗透平衡 人体内钠盐可以影响细胞外液渗透压，钾盐可以影响细胞内液渗透压 人体内钠、钾盐的平衡及调节 植物渗透吸水 溶液培养法培养植物时要注意培养液的浓度 微生物的渗透吸水 腌制保存食物 维持酸碱平衡 细胞内液、细胞外液中离子种类和数量的多少影响溶液酸碱度 人体血浆pH的平衡及调节 维持离子平衡 保持细胞内液、外液中一些重要的离子浓度，对维持许多正常的生理活动有重要意义 神经细胞接受刺激产生兴奋 血钙浓度过高或过低对肌肉收缩的影响 化合态 某些复杂化合物的重要组成物质 N、P、K、Mg等矿质元素对植物影响 溶液培养法研究植物必需的矿质元素 矿质元素的利用特点和缺乏症表现 Fe是血红蛋白（血色素）的组成物质 缺铁性贫血 【典例1】关于生物学原理在农业生产上的应用，下列叙述错误的是（　　） A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象 B．“低温、干燥、无O2储存种子”更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗 C．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2，提高光合作用效率 D．“露田，晒田”，能为根系提供更多O2，促进细胞呼吸，有利于根吸收无机盐 【变式1】人在高温作业或剧烈运动后，要喝些淡盐水；患急性肠胃炎时，要及时注射生理盐水；受伤时，常用质量分数为0.9%的生理盐水清洗伤口。所用盐水的主要作用依次是（　　） ①降温 ②维持水分代谢的平衡 ③维持无机盐代谢的平衡 ④消毒 ⑤维持细胞的正常形态并有清洁作用 A．①②④ B．③②⑤ C．②③⑤ D．③②④ 【变式2】下列关于生物体内水分和无机盐的叙述，错误的是（　　） A．干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动 B．旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是结合水的相对含量较高 C．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄 D．生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水而涨破 【变式3】科研小组进行了水体铵离子浓度变化对轮叶黑藻生理影响的研究，利用铵离子浓度不同的培养液培养轮叶黑藻40天，测量并统计相关指标。实验结果如下，请分析回答： 培养液铵离子浓度与轮叶黑藻叶绿素平均含量记录表 铵离子浓度（mg/L） 0 0.5 1 2 4 8 叶绿素平均含量（mg/g） 0.65 0.66 0.70 0.71 0.60 0.4 （1）叶绿素分布于叶绿体的　 　 ，要测定其含量，需先用　 　 提取。分析上表，过高浓度铵离子会　 　 ，直接影响光合作用的　 　 阶段。 （2）轮叶黑藻建造自身的原料是环境中的　 　 。图示结果表明，铵离子浓度变化对轮叶黑藻相对生长率的影响是　 　 。 （3）轮叶黑藻细胞有氧呼吸过程中，产生[H]的具体场所是　 　 。研究人员推测：铵离子浓度较高时，轮叶黑藻有氧呼吸增强是其相对生长率较低的原因之一。 验证此推测，可比较　 　 条件下，不同铵离子浓度培养液中轮叶黑藻的　 　 。 过 关 验 收 1. 雨水，是二十四节气的第二个节气，通常预示着降雨开始，雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”，适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述，错误的是（　　） A．与衰老细胞相比，幼嫩细胞中自由水和结合水的比值更小 B．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 C．细胞中的结合水是细胞结构的重要组成成分 D．玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏，主要是减少自由水的含量 2. 如下所示为刚收获的小麦种子所做的不同处理方式，下列说法正确的是（　　） 刚收获的种子甲乙残留物丙 A．甲的抗寒能力弱，新陈代谢旺盛 B．乙中含有的元素最多的是氧，在适宜条件下也不能萌发 C．晒干和烘烤过程中小麦种子失去的化合物不相同 D．充分燃烧得到的残留物丙一般不含有机物 3. 运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列有关生物体内水和无机盐的叙述，错误的是（　　） A．生物体内的生化反应必须在水中进行 B．自由水参与体内营养物质和代谢废物的运输 C．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分 D．无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，具有维持机体的渗透压、酸碱平衡及正常生命活动的功能 4. 水之所以具有支持生命的独特特质，是由其分子结构决定的。下列相关叙述正确的是（　　） A．水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，是非极性分子 B．水分子中的氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力 C．水分子间的氢键不易被破坏，使水在常温下可维持液体状态 D．带正电荷的分子易于与水结合，带负电荷的分子不能与水结合 5. 生命依赖于水，细胞也离不开水，细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在。正常情况下，细胞内自由水所占比例越大，细胞代谢越旺盛。在冬季来临过程中，为了增强抗寒能力，冬小麦在不同时期的含水量发生了变化（如图所示）。下列叙述错误的是（　　） A．冬季，冬小麦自由水的比例下降，可避免低温时自由水过多导致结冰而损害自身 B．在冬季来临过程中，冬小麦的结合水含量升高，但其水的主要存在形式始终是自由水 C．水分子是一种极性分子，带电分子或离子都易与水结合，因此，水是良好的溶剂 D．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，从而失去溶解性 6. 如图为农场对刚采收的黄豆种子所做的处理，①②分别是经过晒干和烘干处理后的黄豆种子，④⑤分别表示生物体内不同形式的水。回答下列问题： （1）黄豆种子中的水在细胞中以两种形式存在，图中④为　 　 。 （2）图中，农民储藏的用于来年播种的黄豆种子是　 　 （填“①”或“②”），原因是将种子晒干减少了其中　 （填物质）的含量，而使其代谢水平降低。 （3）生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值　 　 。 （4）当把种子晒干后放在试管中点燃，直至燃成灰烬，此过程中失去的水分主要是　 　 （填序号），灰烬的主要成分是　 　 。（填物质） 7. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是（　　） A．缺Mg会导致叶绿素含量减少，叶片失绿 B．水、蛋白质、磷脂可参与细胞质结构组成 C．细胞中大多数元素以离子的形式存在 D．人体内Na+缺乏会引起神经细胞的兴奋性降低 8. 英国医生塞达尼•任格对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。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。实验说明钙盐和钾盐（　　） A．对维持生物体的生命活动有重要作用 B．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 C．对维持细胞的形态有重要作用 D．为蛙心的持续跳动提供能量 9. 某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗，探究某种无机盐对植物生长的影响，培养液主要成分配方如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 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 Na2SO4 甲组 完全培养液 2500 150 150 130 乙组 缺素培养液 0 150 150 130 A．施用过量的无机盐会导致植物“烧苗”，出现失水萎蔫现象 B．人体内Na⁺缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引起肌肉酸痛、无力 C．植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合 D．若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K⁺是植物生长必需的离子 10. 每100g婴幼儿奶粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，此外还含有人体所需要的多种维生素、矿物质钙、铁、锌、硒等。下列叙述错误的是（　　） A．奶粉中的钙、铁、锌、硒属于婴幼儿所需的微量元素 B．若婴幼儿血液中Ca2+的含量太低，会出现肌肉抽搐症状 C．鱼肝油中富含维生素D，可以促进婴幼儿肠道对钙的吸收 D．奶粉中的铁可作为婴幼儿合成血红素的原料，防止贫血 11. 2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是（　　） A．糖类可在体内转化为脂肪，长期糖摄入超标可能导致肥胖 B．食物中搭配奶制品和大豆制品等，可补充人体的必需氨基酸 C．纤维素难以被人体消化吸收，科学减重期间应减少膳食纤维的摄入 D．无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用，大量出汗需适量补充水和无机盐 12. 细胞中的无机物占活细胞相对含量的70%以上，对细胞的生命活动发挥着重要作用。回答下列问题： （1）俗话说“一方水土养一方人”。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，其中属于微量元素的有 　 　 。 （2）无机盐在细胞中大多数以 　 的形式存在。生理盐水是质量分数为 　 　 的氯化钠水溶液，因为它的浓度约 　 　 （填“大于”、等于”或“小于”）人的血浆浓度，临床上一般多用于治疗脱水或术后补液等。 （3）探究Mg为植物生长的必须元素，某同学进行了实验： 甲组：正常植物+　 　 。（填“完全培养液”或“缺Mg的培养液”或“土壤”或“缺Mg的土壤”） 乙组：正常植物+缺Mg的培养液。 一段时间后观察两组的生长状况。 现象 　 　 ； 结论 　 　 。 13. 一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外、其他田间处理措施相同。实验结果如表： 地块 甲 乙 丙 丁 戊 施肥情况 尿素 磷酸二氢钾 磷酸二氢铵 硫酸铵 不施肥 小麦收获量 55.56 65.26 56.88 55.44 55.11 从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是（　　） A．钾 B．氮 C．磷 D．硫 14. 《氾胜之书》中记载到“凡耕之本，在于趣时和土，务粪泽，早锄早获。春冻解，地气始通，土一和解。夏至，天气始暑，阴气始盛，土复解。夏至后九十日，昼夜分，天地气和。以此时耕田，一而当五，名曰膏泽，皆得时功。”下列分析错误的是（　　） A．“务粪泽”——施有机肥和灌溉使土壤肥沃，给予作物水分和无机盐 B．“早锄”——农田除草使能量更多地流向作物，有利于作物生长和增产 C．“春冻解，地气始通”——春天温度升高，植物细胞结合水的比例升高 D．“以此时耕田”——中耕松土能提高土壤含氧量，有利于作物根系的生长 15. 如图是植物根系细胞吸收水分的示意图，其中水是从土壤溶液A→根细胞B→根细胞C→根细胞D，则这三个细胞中的细胞液以及土壤溶液之间的浓度关系是（　　） A．A＞B＞C＞D B．A＝B＝C＝D C．D＞C＞B＞A D．B＞C＞D＞A 16. 下列关于水和无机盐的叙述不正确的是（　　） A．运动员饮料中含钾、钠离子较多，主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关 B．同一种生物在不同的生长发育阶段，体内的含水量不同 C．哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐离子具有维持正常生命活动的作用 D．叶绿素分子含镁、血红蛋白含铁，说明细胞中的无机盐都以离子的形式存在 17. 如图为细胞的组成成分，如果该图表示的是细胞的各种化学元素，则A应该是什么？如果该图为细胞的化合物，则A应该是什么？如果该图是已经完全脱水后的细胞，则A应该是什么？（　　） ①碳 ②氧 ③水 ④无机盐 ⑤葡萄糖 ⑥蛋白质 A．①③⑥ B．②④⑥ C．②③⑥ D．①④⑤ 18. 水和无机盐是生物体不可缺少的组成成分，对维持生物体的生命活动具有重要作用．下 列对其叙述不正确的是（　　） A．科学家发现火星表面存在冰，可以推测火星可能存在过生命，因为生化反应必须在水溶液中进行 B．生物体代谢所需要的营养物质及代谢产物，大多能溶于水，有利于物质的运输 C．无机盐都以离子形式存在于细胞中，且能维持细胞内外的渗透压 D．当人体血浆内 NaHCO3含量减少时，会形成酸中毒，这表明某些无机盐有调节细胞的酸碱平衡的作用 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 2.2 细胞中的无机物 内 容 导 航 题型1 水在细胞中的存在形式和作用 题型2 无机盐的主要存在形式和作用 题型3 水和无机盐的作用的综合 考 点 演 练 题型1 物质的微粒性 解｜题｜知｜识 1、水的存在形式及生理功能： 形式 自由水 结合水 定义 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 功能 ①细胞内良好的溶剂 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分 联系 自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化 2、水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系 （1）含量特点： ①细胞和生物体中含量最多的物质（如精肉中的水，沙漠植物中的水）。 组成细胞的化合物含量： ②含水量：水生＞陆生、幼年＞成年＞老年、代谢旺盛＞代谢缓慢、幼嫩细胞＞衰老细胞。 （2）与代谢强度的关系： ①一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。 ②当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分﹣﹣获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。 （3）与抗逆性的关系： 当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。 3、水对生命活动的影响 a．对代谢的影响：自由水含量高﹣﹣代谢强度强。 b．对抗性的影响：结合水含量高﹣﹣抗寒、抗旱性强。 4、水的存在形式的验证方法： （1）自由水与结合水的相互转化自由水与结合水在一定的条件下可以相互转化 （2）自由水与结合水的存在及其功能的验证 a、鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻﹣﹣自由水散失。 b、种子用水浸泡后仍能萌发﹣﹣失去自由水的种子仍保持其生理活性。 c、干种子不浸泡则不萌发﹣﹣自由水减少，代谢缓慢。 d、干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠﹣﹣失去结合水。 e、失去结合水的种子浸泡后不萌发﹣﹣失去结合水的细胞失去生理活性。 【典例1】有研究数据显示木星赤道上空大气中的水分子约占0.25%，据此估算木星大气中的水分子总量是地球水资源总量的32倍多，进一步为外星生命体存在的可能性提供了证据。下列有关水的叙述，错误的是（　　） A．水是极性分子，带有电荷的分子或离子容易与水结合 B．细胞中大部分水呈游离状态，一部分水与其他物质结合 C．北方冬小麦在冬季来临时，细胞中结合水占比逐渐下降 D．生产中适时适量地灌溉是农作物高产、稳产的重要保障 【答案】C 【解答】A、水分子是极性分子，极性基团、带电荷的分子或离子易与水结合，A正确； B、细胞中大部分水呈游离状态，为自由水；一部分水与其他物质结合，为结合水，B正确； C、自由水与结合水可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越弱，故北方冬小麦在冬季来临时，细胞中结合水占比逐渐上升以提高抗逆性，C错误； D、生产中适时适量地灌溉保证细胞内有足够的水分，是农作物高产、稳产的重要保障，D正确。 故选：C。 【变式1】关于组成细胞的分子及细胞结构的描述，正确的是（　　） A．糖类是细胞内的主要的能源物质，所以糖类不会用来组成细胞的结构 B．无机盐在细胞中都以离子状态存在 C．水是生命之源，水在细胞中既能参与众多化学反应，也能参与细胞的结构的组成 D．胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，不参与血液中脂质的运输 【答案】C 【解答】解：A、糖类是细胞内的主要的能源物质，但糖类也会用来组成细胞的结构，如纤维素是构成细胞壁的主要成分，A错误； B、无机盐在细胞中多为离子状态，少数以化合物的形式存在，B错误； C、水是生命之源，自由水在细胞中即能参与众多化学反应，结合水可参与细胞的结构的组成，C正确； D、胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，还参与血液中脂质的运输，D错误。 故选：C。 【变式2】我国2022年3月22日第30个“世界水日”“中国水周”活动的主题为“推进地下水超采综合治理，复苏河湖生态环境”。下列有关水对生命活动影响的叙述，正确的是（　　） A．晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于贮藏 B．植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高 C．与未萌发的小麦种子相比，正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降 D．越冬的植物体内自由水比结合水的含量高，有利于植物抵抗寒冷的环境 【答案】B 【解答】解：A、细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，晾晒过程中失去的水主要是自由水，但晾晒后仍含有结合水，晒干后自由水和结合水的比例减少，代谢强度很低便于贮藏，也可以延长种子的保存时间，A错误； B、自由水含量高，代谢旺盛，幼嫩部位比衰老部位细胞含水量高，B正确； C、正在萌发的种子细胞代谢活动旺盛，自由水含量增加，则自由水与结合水的比值高，C错误； D、越冬的植物体内，自由水向结合水转化，自由水和结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条件，D错误。 故选：B。 【变式3】植物体内自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系，当自由水含量增多时，细胞代谢旺盛，但是抗寒能力变差。科学家测定了苹果幼苗遭受水淹时整株植株体内自由水与结合水的比值的变化，如下表。苹果果实在成熟过程中各种有机物含量在发生变化，如图曲线所示。请分析回答： 水淹时间（h/d） 自由水与结合水的比值 0 1.5 3 0.75 6 1.25 12 1.1 24 1.0 （1）由表格数据可以看出，苹果幼苗在水淹时间为 　3　 h/d的环境下抗逆性最强，依据是 　结合水的比例较高　 。 （2）当自由水比例上升时，细胞代谢会变得旺盛，原因是 　自由水是细胞中良好的溶剂；能运输养料和代谢废物；能参与化学反应；为细胞提供液体环境　 （至少答两条）。 （3）从图中曲线可以看出，在苹果刚刚结实时，贮存的主要糖类物质是 　淀粉　 ；成熟后期，果实会变甜的主要原因是 　果糖和蔗糖等物质的含量增多　 。 （4）曲线中的物质最有可能含有S元素的是 　酶　 。根据曲线图，该物质最可能的作用是 　催化淀粉水解　 。用斐林试剂检测曲线中的还原糖，还原糖的多少可通过 　砖红色沉淀的多少（或砖红色颜色的深浅）　 来判断。 【答案】（1）3 结合水的比例较高 （2）自由水是细胞中良好的溶剂；能运输养料和代谢废物；能参与化学反应；为细胞提供液体环境 （3）淀粉 果糖和蔗糖等物质的含量增多 （4）酶 催化淀粉水解 砖红色沉淀的多少（或砖红色颜色的深浅） 【解答】解：（1）由表格数据可以看出，苹果幼苗在水淹时间为3h/d的环境下，自由水与结合水比值最低，结合水含量相对较高，抗逆性最强， （2）当自由水比例上升时，则自由水的含量升高，由于自由水是细胞中良好的溶剂，能运输养料和代谢废物，从而促进细胞代谢。 （3）从图中曲线可以看出，在苹果刚刚结实时，贮存的主要糖类物质是淀粉。而成熟后期，果实中淀粉逐渐被分解，果糖、蔗糖和葡萄糖的含量上升，因而苹果变甜。 （4）糖类分为单糖、二糖和多糖，都是由C、H、O三种元素组成，蛋白质含有C、H、O、N元素，有的还含有S元素，根据曲线图，该物质最可能的作用是催化淀粉水解。故图中五种有机物质最可能含有S元素的是酶，斐林试剂与还原糖反应呈现砖红色沉淀，还原糖越多，砖红色沉淀颜色越深 故答案为： （1）3 结合水的比例较高 （2）自由水是细胞中良好的溶剂；能运输养料和代谢废物；能参与化学反应；为细胞提供液体环境 （3）淀粉 果糖和蔗糖等物质的含量增多 （4）酶 催化淀粉水解 砖红色沉淀的多少（或砖红色颜色的深浅） 题型2 无机盐的主要存在形式和作用 解｜题｜知｜识 1、细胞中的无机盐： （1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态． （2）无机盐的生物功能： a、复杂化合物的组成成分： b、维持正常的生命活动：如Ca2+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、维持酸碱平衡和渗透压平衡． 2、部分无机盐离子的具体功能分析． 无机盐 功能 含量异常 I﹣ 甲状腺激素的组成成分 缺乏时患地方性甲状腺肿 Fe2+ 血红蛋白的组成成分 缺乏时患贫血 Ca2+ 降低神经系统的兴奋性 血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力 Mg2+ 组成叶绿素的元素之一 缺乏时叶片变黄，无法进行光合作用 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺硼时，会出现“花而不实” K+ 促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内液渗透压的维持 缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭 Na+ 维持细胞外液的渗透压 缺乏会导致细胞外液渗透压下降 【典例1】缓释氮肥技术是通过微生物或化学分解来逐步释放养分的技术。为研究缓释氮肥与常规尿素氮肥对香蕉生长的影响，实验人员进行相关实验，结果如表所示。下列分析错误的是（　　） 指标 对照组 尿素组 缓释氮组 气孔相对导度 0.22 0.16 0.29 干物质质量/g 38 61 112 叶绿素含量/（mg•g﹣1） 0.37 0.45 0.46 A．氮元素所构成的无机盐在细胞中大多数以离子形式存在 B．尿素组主要通过增强香蕉的暗反应来使香蕉增产 C．缓释氮肥比常规尿素氮肥更有利于香蕉增产 D．两种氮肥的使用，均可以促进香蕉产生更多的ATP和NADPH 【答案】B 【解答】解：A、氮元素所构成的无机盐（如硝酸盐、铵盐）在细胞中主要以离子形式存在，A正确； B、分析表格可知尿素组的气孔相对导度（0.16）低于对照组（0.22），表明气孔开度减小，二氧化碳供应减少，这会限制暗反应，而干物质质量增加可能源于氮素促进蛋白质合成等过程，不是通过增强暗反应实现增产，B错误； C、分析表格可知缓释氮组的干物质质量（112g）显著高于尿素组（61g）和对照组（38g），说明缓释氮肥更有利于香蕉增产，C正确； D、两种氮肥都提高了叶绿素含量（尿素组0.45、缓释组0.46 vs 对照组0.37），叶绿素参与光反应，可以促进光能转化，从而增加ATP和NADPH的生成，D正确。 故选：B。 【变式1】北京鸭食用玉米、谷类和菜叶能迅速育肥，下列叙述正确的是（　　） A．熟鸭肉易消化与变性蛋白质易被蛋白酶水解有关 B．玉米中淀粉的彻底水解产物可直接与斐林试剂反应显色 C．北京鸭肌肉细胞中的无机盐均以化合物形式存在 D．北京鸭育肥过程中糖类和脂肪相互转化的程度相同 【答案】A 【解答】解：A、蛋白质在加热过程中会发生变性，导致其空间结构被破坏，但肽键未断裂，因此变性后的蛋白质更容易被蛋白酶水解，从而更易被人体消化吸收，A正确； B、玉米中淀粉的彻底水解产物是葡萄糖，斐林试剂与还原糖（葡萄糖属于还原糖）反应需要水浴加热才能显色，不能直接显色，B错误； C、细胞中的无机盐大多以离子形式存在，少数以化合物形式存在，C错误； D、北京鸭育肥过程中，糖类可大量转化为脂肪，但脂肪转化为糖类的程度较低，二者相互转化的程度不同，D错误。 故选：A。 【变式2】根据生物体内无机物含量变化特点，推测以下说法正确的是（　　） A．曲线①可以表示植物越冬过程中，体内结合水/自由水含量的变化 B．曲线①可以表示细胞代谢速率随自由水与结合水比值的变化曲线 C．②可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化 D．曲线③可以表示人从幼年到老年体内含水比例的变化 【答案】C 【解答】解：A、植物越冬时，为增强抗逆性，自由水含量减少，结合水含量增加，即结合水/自由水的比值增大，A错误； B、自由水与结合水的比值越高，细胞代谢速率越快，因此若曲线①表示细胞代谢速率随该比值的变化，应呈上升趋势，B错误； C、新鲜玉米种子被烘干时，水分不断减少，无机盐的相对含量占种子干重的比例会逐渐增加，最终趋于稳定，C正确； D、人从幼年到老年，体内含水比例逐渐降低，呈下降趋势，而曲线③是先升后降，因此曲线③不能表示人从幼年到老年体内含水比例的变化，D错误。 故选：C。 【变式3】图甲为营养液培养法培养植物，图乙表示三种多糖。 （1）图甲中新鲜采摘的植物细胞内含量最多的有机化合物是　蛋白质　 。 （2）图甲培养液中富含N、P、K等元素的无机盐，这些无机盐在植物细胞内主要以　离子　 的形式存在。植物从营养液中吸收的无机盐可用于各项生命活动，如水稻吸收可以中和细胞产生的H⁺，维持细胞的　酸碱平衡　 。 （3）图乙是三种存在于动植物细胞内的多糖，基本组成单位均为　葡萄糖　 ，当血液中的葡萄糖含量低于正常时，肝细胞中　肝糖原　 可以分解及时补充血液中的葡萄糖。 【答案】（1）蛋白质 （2）离子；酸碱平衡 （3）葡萄糖；肝糖原 【解答】解：（1）新鲜采摘的植物细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质。 （2）无机盐在细胞内主要以离子的形式存在。植物从营养液中吸收的无机盐，除构成化合物的成分和维持生物体的生命活动外，还能维持细胞的渗透压和酸碱平衡，如水稻吸收可以中和细胞产生的H⁺，维持细胞的酸碱平衡。 （3）图乙为淀粉、糖原和纤维素三种多糖的结构模式图，构成三种多糖的基本单位均为葡萄糖。当动物血液中的葡萄糖含量低于正常时，肝糖原可以分解及时补充血液中的葡萄糖。 故答案为： （1）蛋白质 （2）离子；酸碱平衡 （3）葡萄糖；肝糖原 题型3 水和无机盐的作用的综合 解｜题｜知｜识 水的作用： 存在形式 生理功能 相关知识 实例 自由水 反应介质 一定范围内自由水与结合水比例越高代谢越旺盛 自由水比例高有利于光合 自由水比例低有利于种子的保存 良好溶剂 自由水的量可以影响溶液的渗透压 植物细胞的渗透吸水 质壁分离及其复原实验 植物对水分的吸收 人和高等动物内环境渗透压的平衡及调节 物质运输 溶于水中的物质随水的运输而运输 植物体内水和矿质元素的运输 血液中物质的类型及其运输 参与反应 作为细胞代谢过程的反应物或生成物 光合作用反应式 呼吸作用反应式 结合水 构成细胞的结构物质 与细胞中亲水物质结合 细胞的吸涨吸水 植物种子萌发初期的吸水 无机盐的作用： 存在形式 生理功能 相关知识 实例 离子态 维持渗透平衡 人体内钠盐可以影响细胞外液渗透压，钾盐可以影响细胞内液渗透压 人体内钠、钾盐的平衡及调节 植物渗透吸水 溶液培养法培养植物时要注意培养液的浓度 微生物的渗透吸水 腌制保存食物 维持酸碱平衡 细胞内液、细胞外液中离子种类和数量的多少影响溶液酸碱度 人体血浆pH的平衡及调节 维持离子平衡 保持细胞内液、外液中一些重要的离子浓度，对维持许多正常的生理活动有重要意义 神经细胞接受刺激产生兴奋 血钙浓度过高或过低对肌肉收缩的影响 化合态 某些复杂化合物的重要组成物质 N、P、K、Mg等矿质元素对植物影响 溶液培养法研究植物必需的矿质元素 矿质元素的利用特点和缺乏症表现 Fe是血红蛋白（血色素）的组成物质 缺铁性贫血 【典例1】关于生物学原理在农业生产上的应用，下列叙述错误的是（　　） A．“一次施肥不能太多”，避免土壤溶液浓度过高，引起烧苗现象 B．“低温、干燥、无O2储存种子”更能降低细胞呼吸，减少有机物的消耗 C．“正其行，通其风”，能为植物提供更多的CO2，提高光合作用效率 D．“露田，晒田”，能为根系提供更多O2，促进细胞呼吸，有利于根吸收无机盐 【答案】B 【解答】解：A、一次性施肥过多，造成土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度，植物体通过渗透作用失水，无法吸水，最终因失水过多而死亡，A正确； B、储存种子需要在低温、干燥、低氧的环境中，B错误； C、“正其行，通其风”，保证空气流通，能为植物提供更多的CO2，提高光合作用速率，C正确； D、露田和 晒田，能为根系提供更多O2，促进细胞呼吸产生能量，有利于根吸收无机盐，D正确。 故选：B。 【变式1】人在高温作业或剧烈运动后，要喝些淡盐水；患急性肠胃炎时，要及时注射生理盐水；受伤时，常用质量分数为0.9%的生理盐水清洗伤口。所用盐水的主要作用依次是（　　） ①降温 ②维持水分代谢的平衡 ③维持无机盐代谢的平衡 ④消毒 ⑤维持细胞的正常形态并有清洁作用 A．①②④ B．③②⑤ C．②③⑤ D．③②④ 【答案】B 【解答】解：夏季，人在高温作业或剧烈活动后，在失去水分的同时也失去了较多的无机盐，所以要喝淡盐水，以维持体内无机盐代谢的平衡；在患急性肠胃炎时，消化道不能吸收水分，因炎症使水随消化道流失较多，所以要及时注射生理盐水，以维持水代谢的平衡；不慎受外伤后，为防止病菌感染，所以要用0.9%的盐水清洗伤口，保持细胞形态，并清洁伤口，故所用盐水的主要作用依次是维持无机盐代谢的平衡、维持水分代谢的平衡、保持细胞形态，并清洁伤口。 故选：B。 【变式2】下列关于生物体内水分和无机盐的叙述，错误的是（　　） A．干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动 B．旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是结合水的相对含量较高 C．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄 D．生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水而涨破 【答案】A 【解答】解：A、代谢活动旺盛，细胞内自由水含量高，干种子内结合水的相对含量较高，不能进行旺盛的生命活动，A错误； B、旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高，自由水的含量较低。，B正确； C、镁是叶绿素的组成成分，缺镁就无法合成叶绿素。但叶子中的叶黄素和胡萝卜素的含量没有改变，因此缺镁的叶子呈黄色，C正确； D、生理盐渗透压和人体一样，所以不会让细胞脱水或者过度吸水，保持细胞内液浓度的平衡，使细胞不会发生细胞失水或涨破的，D正确； 故选：A。 【变式3】科研小组进行了水体铵离子浓度变化对轮叶黑藻生理影响的研究，利用铵离子浓度不同的培养液培养轮叶黑藻40天，测量并统计相关指标。实验结果如下，请分析回答： 培养液铵离子浓度与轮叶黑藻叶绿素平均含量记录表 铵离子浓度（mg/L） 0 0.5 1 2 4 8 叶绿素平均含量（mg/g） 0.65 0.66 0.70 0.71 0.60 0.4 （1）叶绿素分布于叶绿体的　类囊体薄膜　 ，要测定其含量，需先用　无水乙醇（丙酮）　 提取。分析上表，过高浓度铵离子会　减少叶绿素的平均含量　 ，直接影响光合作用的　光反应　 阶段。 （2）轮叶黑藻建造自身的原料是环境中的　CO2、H2O和无机盐　 。图示结果表明，铵离子浓度变化对轮叶黑藻相对生长率的影响是　在一定浓度范围内，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而增大；超过一定浓度范围，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而变小　 。 （3）轮叶黑藻细胞有氧呼吸过程中，产生[H]的具体场所是　细胞质基质和线粒体基质　 。研究人员推测：铵离子浓度较高时，轮叶黑藻有氧呼吸增强是其相对生长率较低的原因之一。 验证此推测，可比较　黑暗　 条件下，不同铵离子浓度培养液中轮叶黑藻的　耗氧速率　 。 【答案】类囊体薄膜；无水乙醇（丙酮）；减少叶绿素的平均含量；光反应；CO2、H2O和无机盐；在一定浓度范围内，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而增大；超过一定浓度范围，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而变小；细胞质基质和线粒体基质；黑暗；耗氧速率 【解答】解：（1）叶绿素分布于叶绿体的类囊体薄膜，要测定其含量，需先用无水乙醇提取。分析上表，过高浓度铵离子会减少叶绿素的平均含量，直接影响光合作用的光反应阶段。 （2）轮叶黑藻建造自身的原料是环境中的CO2、H2O和无机盐。图示结果表明，铵离子浓度变化对轮叶黑藻相对生长率的影响是在一定浓度范围内，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而增大；超过一定浓度范围，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而变小。 （3）轮叶黑藻细胞有氧呼吸过程中，产生[H]的阶段为有氧呼吸的第一、二阶段，具体场所是细胞质基质和线粒体基质。研究人员推测：铵离子浓度较高时，轮叶黑藻有氧呼吸增强是其相对生长率较低的原因之一。 验证此推测，可比较 黑暗 条件下，不同铵离子浓度培养液中轮叶黑藻的耗氧速率。 故答案为： （1）类囊体薄膜 无水乙醇（丙酮） 减少叶绿素的平均含量 光反应 （2）CO2、H2O和无机盐 在一定浓度范围内，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而增大；超过一定浓度范围，轮叶黑藻的相对生长率随铵离子浓度的升高而变小 （3）细胞质基质和线粒体基质 黑暗 耗氧速率 过 关 验 收 1. 雨水，是二十四节气的第二个节气，通常预示着降雨开始，雨量渐增。俗话说“春雨贵如油”，适宜的降水对农作物的生长很重要。下列关于水的叙述，错误的是（　　） A．与衰老细胞相比，幼嫩细胞中自由水和结合水的比值更小 B．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 C．细胞中的结合水是细胞结构的重要组成成分 D．玉米等种子收获后需经风干处理后再储藏，主要是减少自由水的含量 【答案】A 【解答】解：A、幼嫩细胞代谢旺盛，自由水含量较高，自由水与结合水的比值更大，而衰老细胞该比值更小，A错误； B、结合水常与细胞内蛋白质、多糖等大分子物质结合，成为细胞结构的一部分，B正确； C、结合水是细胞结构的重要组成成分，如参与维持蛋白质的空间结构，C正确； D、玉米种子风干处理主要是减少自由水含量，降低代谢速率，利于储藏，D正确。 故选：A。 2. 如下所示为刚收获的小麦种子所做的不同处理方式，下列说法正确的是（　　） 刚收获的种子甲乙残留物丙 A．甲的抗寒能力弱，新陈代谢旺盛 B．乙中含有的元素最多的是氧，在适宜条件下也不能萌发 C．晒干和烘烤过程中小麦种子失去的化合物不相同 D．充分燃烧得到的残留物丙一般不含有机物 【答案】D 【解答】解：A、晒干后的甲种子自由水减少，代谢减慢，抗寒能力应增强，A错误； B、乙为烘干后的种子，细胞结构被破坏无法萌发，但干重中元素含量最高的是C，而非O，B错误； C、晒干和烘烤均失去水分（自由水和结合水），失去的化合物相同，C错误； D、种子充分燃烧后，残留物丙为无机盐（灰分），不含有机物，D正确。 故选：D。 3. 运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列有关生物体内水和无机盐的叙述，错误的是（　　） A．生物体内的生化反应必须在水中进行 B．自由水参与体内营养物质和代谢废物的运输 C．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分 D．无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，具有维持机体的渗透压、酸碱平衡及正常生命活动的功能 【答案】C 【解答】解：A、水是化学反应的介质，生物体内的化学反应必须在以水为基质的液体环境中进行，A正确； B、自由水能自由移动，对于营养物质和代谢废物运输具有重要作用，B正确； C、ATP和RNA中含有P元素；而纤维素的组成元素是C、H、O，没有无机盐，C错误； D、无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能，D正确。 故选：C。 4. 水之所以具有支持生命的独特特质，是由其分子结构决定的。下列相关叙述正确的是（　　） A．水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，是非极性分子 B．水分子中的氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力 C．水分子间的氢键不易被破坏，使水在常温下可维持液体状态 D．带正电荷的分子易于与水结合，带负电荷的分子不能与水结合 【答案】B 【解答】解：A、水分子由2个氢原子和1个氧原子通过极性共价键结合，属于极性分子，A错误； B、水分子中的氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氢端带部分正电荷，氧端带部分负电荷，B正确； C、氢键比较弱，容易被破坏，仅可以维持极短时间，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，C错误； D、水属于极性分子，可以通过氢键与带正电荷或付电荷的分子结合，D错误。 故选：B。 5. 生命依赖于水，细胞也离不开水，细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在。正常情况下，细胞内自由水所占比例越大，细胞代谢越旺盛。在冬季来临过程中，为了增强抗寒能力，冬小麦在不同时期的含水量发生了变化（如图所示）。下列叙述错误的是（　　） A．冬季，冬小麦自由水的比例下降，可避免低温时自由水过多导致结冰而损害自身 B．在冬季来临过程中，冬小麦的结合水含量升高，但其水的主要存在形式始终是自由水 C．水分子是一种极性分子，带电分子或离子都易与水结合，因此，水是良好的溶剂 D．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，从而失去溶解性 【答案】B 【解答】解：A、在冬季来临前，冬小麦的自由水比例会逐渐降低，而结合水比例会逐渐上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身，A 正确； B、由图可知，约9月中旬开始，冬小麦的结合水的相对含量明显高于自由水，B 错误； C、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，C正确； D、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，成为生物体的构成成分，D正确。 故选：B。 6. 如图为农场对刚采收的黄豆种子所做的处理，①②分别是经过晒干和烘干处理后的黄豆种子，④⑤分别表示生物体内不同形式的水。回答下列问题： （1）黄豆种子中的水在细胞中以两种形式存在，图中④为　自由水　 。 （2）图中，农民储藏的用于来年播种的黄豆种子是　①　 （填“①”或“②”），原因是将种子晒干减少了其中　自由水　 （填物质）的含量，而使其代谢水平降低。 （3）生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值　下降　 。 （4）当把种子晒干后放在试管中点燃，直至燃成灰烬，此过程中失去的水分主要是　⑤　 （填序号），灰烬的主要成分是　无机盐　 。（填物质） 【答案】（1）自由水 （2）①；自由水 （3）下降 （4）⑤；无机盐 【解答】解：（1）黄豆种子中的水在细胞中以两种形式存在，图中④为自由水。因为自由水在细胞中可以流动，容易失去，而晒干过程中主要失去的是自由水。 （2）农民储藏的用于来年播种的黄豆种子是①。将种子晒干减少了其中自由水的含量，而使其代谢水平降低。因为自由水含量降低，细胞呼吸等代谢活动减弱，有利于种子的储存。 （3）生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值下降。因为代谢旺盛时，需要更多的自由水参与各种生理过程。 （4）当把种子晒干后放在试管中点燃，直至燃成灰烬，此过程中失去的水分主要是结合水⑤。因为燃烧时，细胞中的有机物被氧化分解，剩下的灰烬主要成分是无机盐。 故答案为： （1）自由水 （2）①；自由水 （3）下降 （4）⑤；无机盐 7. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是（　　） A．缺Mg会导致叶绿素含量减少，叶片失绿 B．水、蛋白质、磷脂可参与细胞质结构组成 C．细胞中大多数元素以离子的形式存在 D．人体内Na+缺乏会引起神经细胞的兴奋性降低 【答案】C 【解答】解：A、Mg是组成叶绿素的重要元素，因此缺镁时叶绿素合成受阻，导致叶片失绿，A正确； B、细胞质由细胞质基质和细胞器组成，其中水是细胞质基质的主要溶剂，蛋白质参与构成细胞骨架等，磷脂是生物膜的主要成分，三者均参与细胞质结构组成，B正确； C、细胞中的元素主要以化合物的形式存在，C错误； D、神经细胞兴奋性与Na+内流直接相关，人体内Na+缺乏时，动作电位形成受阻，神经细胞兴奋性降低，D正确。 故选：C。 8. 英国医生塞达尼•任格对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。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。实验说明钙盐和钾盐（　　） A．对维持生物体的生命活动有重要作用 B．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 C．对维持细胞的形态有重要作用 D．为蛙心的持续跳动提供能量 【答案】A 【解答】解：A、用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。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。两者对比分析，能说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用，A正确； B、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，B错误； C、无机盐具有维持细胞渗透压，保持细胞形态有重要作用，但是本实验未体现，C错误； D、钙盐和钾盐不具有提供能量的作用，D错误。 故选：A。 9. 某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗，探究某种无机盐对植物生长的影响，培养液主要成分配方如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 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 Na2SO4 甲组 完全培养液 2500 150 150 130 乙组 缺素培养液 0 150 150 130 A．施用过量的无机盐会导致植物“烧苗”，出现失水萎蔫现象 B．人体内Na⁺缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引起肌肉酸痛、无力等 C．植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合 D．若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K⁺是植物生长必需的离子 【答案】D 【解答】解：A、如果施加无机盐肥料浓度过高，土壤溶液渗透压会大幅升高，植物根细胞中的水分向外渗透流失，植株细胞失水萎缩，也就是农业上常说的烧苗，外观表现为枝叶萎蔫下垂，A正确； B、Na⁺参与动作电位形成，缺乏会引起神经、肌肉的兴奋性降低，最终引起肌肉酸痛、无力等，B正确； C、细胞内的水分为自由水和结合水，结合水可与蛋白质、多糖等结合，C正确； D、乙组培养液不含KNO3，同时缺乏K⁺和NO3⁻，无法确定具体缺乏哪种离子，结论不严谨，D错误。 故选：D。 10. 每100g婴幼儿奶粉中蛋白质≥7g、乳清蛋白≥100μg、脂肪≤10g，此外还含有人体所需要的多种维生素、矿物质钙、铁、锌、硒等。下列叙述错误的是（　　） A．奶粉中的钙、铁、锌、硒属于婴幼儿所需的微量元素 B．若婴幼儿血液中Ca2+的含量太低，会出现肌肉抽搐症状 C．鱼肝油中富含维生素D，可以促进婴幼儿肠道对钙的吸收 D．奶粉中的铁可作为婴幼儿合成血红素的原料，防止贫血 【答案】A 【解答】解：A、钙（Ca）属于大量元素，A错误； B、婴幼儿血液中Ca2+含量过低，会导致肌肉抽搐，如果过高，会导致肌无力，B正确； C、维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收，鱼肝油富含维生素D，有助于婴幼儿钙的吸收，C正确； D、血红素是血红蛋白的辅基，其合成需要铁元素，奶粉中的铁可为血红素合成提供原料，预防缺铁性贫血，D正确。 故选：A。 11. 2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是（　　） A．糖类可在体内转化为脂肪，长期糖摄入超标可能导致肥胖 B．食物中搭配奶制品和大豆制品等，可补充人体的必需氨基酸 C．纤维素难以被人体消化吸收，科学减重期间应减少膳食纤维的摄入 D．无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用，大量出汗需适量补充水和无机盐 【答案】C 【解答】解：A、糖类在人体内可以转化为脂肪储存，所以长期过量摄入糖会导致脂肪堆积，引发肥胖，A正确； B、奶制品和大豆制品分别含动物蛋白和植物蛋白，搭配食用可以提供全部必需氨基酸，B正确； C、纤维素虽然无法被人体消化，但是可以促进肠道蠕动，增加饱腹感，减少热量摄入，科学减重期间应适当摄入而非减少，C错误； D、无机盐（如Na+、K+）对维持人体细胞渗透压有重要作用，大量出汗导致水分和无机盐流失，需要及时补充以维持内环境稳态，D正确。 故选：C。 12. 细胞中的无机物占活细胞相对含量的70%以上，对细胞的生命活动发挥着重要作用。回答下列问题： （1）俗话说“一方水土养一方人”。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，其中属于微量元素的有 　Cu、Zn、Fe　 。 （2）无机盐在细胞中大多数以 　离子　 的形式存在。生理盐水是质量分数为 　0.9%　 的氯化钠水溶液，因为它的浓度约 　等于　 （填“大于”、等于”或“小于”）人的血浆浓度，临床上一般多用于治疗脱水或术后补液等。 （3）探究Mg为植物生长的必须元素，某同学进行了实验： 甲组：正常植物+　完全培养液　 。（填“完全培养液”或“缺Mg的培养液”或“土壤”或“缺Mg的土壤”） 乙组：正常植物+缺Mg的培养液。 一段时间后观察两组的生长状况。 现象 　甲组植物叶片绿色，正常生长，而乙组植物叶片发黄，生长不正常　 ； 结论 　Mg为植物生长的必需元素　 。 【答案】（1）Cu、Zn、Fe （2）离子 0.9% 等于 （3）完全培养液 甲组植物叶片绿色，正常生长，而乙组植物叶片发黄，生长不正常 Mg为植物生长的必需元素 【解答】解：（1）细胞中的常见微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等，题中属于微量元素的是Cu、Zn、Fe。 （2）绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。质量分数为0.9%的氯化钠溶液的渗透压和细胞外液相等，称为生理盐水。其浓度和血浆浓度大致相等，临床上一般多用于治疗脱水或术后补液等。 （3）Mg是构成叶绿素的元素，实验目的是验证Mg是植物必需元素，因此自变量是是否含有Mg，因变量是植物的生长状况。乙组是实验组，甲组是对照组，应加完全培养液。一段时间后观察，甲组植物叶片绿色，正常生长，而乙组植物叶片发黄，生长不正常。由此可得出结论：Mg为植物生长的必需元素。 故答案为： （1）Cu、Zn、Fe （2）离子 0.9% 等于 （3）完全培养液 甲组植物叶片绿色，正常生长，而乙组植物叶片发黄，生长不正常 Mg为植物生长的必需元素 13. 一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外、其他田间处理措施相同。实验结果如表： 地块 甲 乙 丙 丁 戊 施肥情况 尿素 磷酸二氢钾 磷酸二氢铵 硫酸铵 不施肥 小麦收获量 55.56 65.26 56.88 55.44 55.11 从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是（　　） A．钾 B．氮 C．磷 D．硫 【答案】A 【解答】解：甲、乙、丙、丁、戊除施肥不同外，其他田间处理措施相同，由小麦收获量可看出，施用尿素、磷酸二氢铵、硫酸铵、不施肥时产量均在55左右，只有施用磷酸二氢钾的情况下小麦产量最高65.26，而其他四个地块的产量无明显区别，说明该地块产量低是因缺少钾元素引起的。 故选：A。 14. 《氾胜之书》中记载到“凡耕之本，在于趣时和土，务粪泽，早锄早获。春冻解，地气始通，土一和解。夏至，天气始暑，阴气始盛，土复解。夏至后九十日，昼夜分，天地气和。以此时耕田，一而当五，名曰膏泽，皆得时功。”下列分析错误的是（　　） A．“务粪泽”——施有机肥和灌溉使土壤肥沃，给予作物水分和无机盐 B．“早锄”——农田除草使能量更多地流向作物，有利于作物生长和增产 C．“春冻解，地气始通”——春天温度升高，植物细胞结合水的比例升高 D．“以此时耕田”——中耕松土能提高土壤含氧量，有利于作物根系的生长 【答案】C 【解答】解：A、“务粪泽’即施有机肥（有机肥料能被土壤中的分解者分解成无机物）和灌溉，可以保持土壤的肥沃，提高植物的无机营养即能给予作物水分和无机盐，有利于植物生长，A正确； B、“早锄“即尽早锄草，其目是消灭杂草，防止杂草与农作物竞争营养和生存空间，使能量更多地流向作物，有利于作物生长和增产，B正确； C、“春冻解，地气始通”即立春后，温度升高，土地解冻，土壤中气体开始流通，植物细胞代谢加强，自由水增多，结合水的比例降低，C错误； D、“以此时耕田“即在上述时间耕地，中耕松土使土壤含氧量升高，促进根系有氧呼吸，有利于根系吸收矿质元素，利于根系生长，D正确。 故选：C。 15. 如图是植物根系细胞吸收水分的示意图，其中水是从土壤溶液A→根细胞B→根细胞C→根细胞D，则这三个细胞中的细胞液以及土壤溶液之间的浓度关系是（　　） A．A＞B＞C＞D B．A＝B＝C＝D C．D＞C＞B＞A D．B＞C＞D＞A 【答案】C 【解答】解：水分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中，图示中的水是从土壤溶液A→根细胞B→根细胞C→根细胞D，因此这三个细胞中的细胞液以及土壤溶液之间的浓度关系是D＞C＞B＞A。 故选：C。 16. 下列关于水和无机盐的叙述不正确的是（　　） A．运动员饮料中含钾、钠离子较多，主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关 B．同一种生物在不同的生长发育阶段，体内的含水量不同 C．哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐离子具有维持正常生命活动的作用 D．叶绿素分子含镁、血红蛋白含铁，说明细胞中的无机盐都以离子的形式存在 【答案】D 【解答】解：A、运动员运动过程中，会大量出汗带走钾、钠离子，所以运动员饮料中含钾、钠离子较多，A正确； B、同一种生物在不同的生长发育阶段，体内的含水量不同，一般是幼年含水量大于老年含水量，B正确； C、哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐离子具有维持正常生命活动的作用，C正确； D、叶绿素分子含镁、血红蛋白含铁，说明细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在，D错误。 故选：D。 17. 如图为细胞的组成成分，如果该图表示的是细胞的各种化学元素，则A应该是什么？如果该图为细胞的化合物，则A应该是什么？如果该图是已经完全脱水后的细胞，则A应该是什么？（　　） ①碳 ②氧 ③水 ④无机盐 ⑤葡萄糖 ⑥蛋白质 A．①③⑥ B．②④⑥ C．②③⑥ D．①④⑤ 【答案】C 【解答】解：如果该图表示的是细胞的各种化学元素，组成细胞的各种化学元素中，占鲜重最多的是氧A应该是②氧；如果该图为细胞的化合物，细胞鲜重含量最多的化合物是H2OA应该是③水；如果该图是已经完全脱水后的细胞，细胞干重含量最多的化合物是蛋白质，则A应该是⑥蛋白质。 C、②③⑥符合题意； 故选：C。 18. 水和无机盐是生物体不可缺少的组成成分，对维持生物体的生命活动具有重要作用．下 列对其叙述不正确的是（　　） A．科学家发现火星表面存在冰，可以推测火星可能存在过生命，因为生化反应必须在水溶液中进行 B．生物体代谢所需要的营养物质及代谢产物，大多能溶于水，有利于物质的运输 C．无机盐都以离子形式存在于细胞中，且能维持细胞内外的渗透压 D．当人体血浆内 NaHCO3含量减少时，会形成酸中毒，这表明某些无机盐有调节细胞的酸碱平衡的作用 【答案】C 【解答】解：A、火星表面存在水冰也就有可能存在过生命，因为生化反应必须在水溶液中进行，A正确； B、水是良好的溶剂，自由水自由移动对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，B正确； C、无机盐主要以离子的形式存在，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分，C错误； D、血浆中存在NaHCO3/H2CO3缓冲对，当血浆中的NaHCO3含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中H2CO3含量减少时，则会形成碱中毒，这说明某些无机盐对于调节酸碱平衡具有重要作用。D正确。 故选：C。 学科网（北京）股份有限公司 $