2.2 细胞中的无机物 讲义（配套练习）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中生物必修一（人教版）

本讲义聚焦“细胞中的无机物”核心知识点，系统梳理水的含量、特性、自由水与结合水的存在形式及作用，深入分析水与细胞代谢、抗逆性的关系，进而阐述无机盐的存在形式、含量及组成化合物、维持生命活动、调节平衡等生理功能，通过表格对比、问题探究等学习支架构建知识脉络。 该资料以生命观念为统领，通过种子晒干储存实验、叶绿素与血红素结构分析等探究实践，培养科学思维与实验能力，结合高盐饮食、生理盐水等生活实例渗透态度责任，课中助力教师高效授课，课后通过判断题、例题及归纳总结帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第2节　细胞中的无机物 知识点一 主干梳理 1.种类　细胞　最多 2.（1）极性　（2）氢键　流动性　比热容 3.游离　细胞内其他物质　化学　液体环境　代谢　细胞结构 4.自由水　代谢　结合水　干旱和寒冷 边角叩问 （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。 概念辨析 （1）×　提示：陆生生物含水量少于水生生物。 （2）√ （3）×　提示：结合水参与细胞结构的组成。 （4）×　提示：细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时低。 重难探究 （1）同一个体的不同组织和器官，含水量不同　（2）自由水　有　（3）结合水　没有 （4）提示：在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。 （5）提示：一般情况下，自由水和结合水的比值越小，生物抗逆性越强。 即学即练 1.A　水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合（即“亲水”），这一特性使水成为良好的溶剂，A正确；图中①是氢键，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。由于氢键的存在，使得水具有较高的比热容，从而维持生命系统的温度稳定。选项的因果关系不对，B错误；种子入仓前晾晒是丢失部分自由水（若丢失全部自由水，种子细胞会死亡），C错误；自由水可运输营养物质和代谢废物，也可直接参与细胞的生物化学反应，但“运输”与“直接参与反应”是两个独立功能，选项表述逻辑混淆，D错误。 2.D　水在细胞中以结合水和自由水形式存在，A正确；自由水是细胞内良好的溶剂，运输营养物质和代谢废物，参与细胞内许多生化反应，B正确；细胞内结合水主要与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞结构的重要组成部分，C正确；结合水与自由水的比例越高，则抗寒能力越强，若甲为结合水，则应该是气温降低，D错误。 知识点二 主干梳理 1.离子　很少 2.叶绿素　血红素　Na＋　Ca2＋ 边角叩问 1.不是。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 2.质量分数为0.9％的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度 概念辨析 （1）×　提示：无机盐属于无机物。 （2）√ （3）×　提示：血钙含量太低，动物会出现抽搐等症状。 （4）×　提示：无机盐不能为细胞的生命活动提供能量。 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 1.D　细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，只有少数如CaCO3（骨骼、牙齿）和磷酸钙（骨）以化合物形式存在，A错误；人体内Na＋缺乏会导致神经、肌肉细胞的兴奋性降低而非升高，进而引发肌肉酸痛、无力等症状，B错误；植物秸秆燃烧后，有机物被分解为CO2和H2O（气体形式），灰烬主要为无机盐，C错误；Mg2＋是叶绿素的必需成分，Fe2＋是血红素的必需成分，说明无机盐参与构成复杂化合物，D正确。 2.C　验证“植物缺镁元素会出现叶片变黄等症状”，实验的变量是否含有镁，因此最合理的实验设计是：将正常幼苗放在缺镁元素的营养液中进行培养，一段时间后再补充镁盐，分别观察叶片生长状况，C正确，A、B、D错误。 【随堂热练】 1.C　结合水是细胞结构的重要组成部分，不直接参与代谢反应，但失去结合水会导致细胞结构破坏，代谢活动受阻甚至死亡，A正确；风干处理减少自由水，降低细胞呼吸强度，减少有机物消耗，B正确；低温环境下，植物通过增加结合水比例（减少自由水）增强抗逆性，C错误；休眠种子代谢弱，自由水/结合水比值低于萌发种子，D正确。 2.D　铁是构成血红素的元素，血红素又是血红蛋白的重要组成成分，体内缺少铁元素，血红蛋白合成较少就会出现缺铁性贫血，A正确；Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋会导致叶绿素的合成量减少，从而影响光合作用，B正确；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，少部分以化合物形式存在（如CaCO3构成骨骼、牙齿），C正确；血液中的钙含量过低会出现抽搐现象，D错误。 3.D　人体血钾浓度过低时，会引发肌肉兴奋性异常，出现肌无力、腹胀（肠道蠕动减弱）甚至心律失常等症状，因此钾离子对于维持神经、肌肉细胞的正常功能是必不可少的，A正确；题干中血钾浓度过低导致肌无力、腹胀等症状，说明无机盐对维持生命活动至关重要，B正确；大量出汗会排出钾离子，若仅补充水分而不补钾，可能加剧血钾浓度降低，C正确；钾元素在人体内主要以离子形式存在，但并非“均以离子形式存在”（如部分可能结合于有机物中），调节酸碱平衡的主要是缓冲系统（如HC/H2CO3），钾离子间接参与而非直接调节，D错误。 4.A　锌在细胞内属于微量元素，因其含量少，但不可或缺，A错误；实验需设置完全培养液和缺Zn2＋的完全培养液进行对照，以排除其他元素干扰，B正确；观察指标应为两组叶片的生长状况，预期结果为缺Zn2＋组出现小叶病而完全组正常，C正确；补充Zn2＋后若症状缓解，可进一步向出现症状的植株组加入适量Zn2＋继续培养，验证缺锌导致小叶病，增强实验说服力，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 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.联系生活实际，树立节水环保理念和健康生活意识。 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 项目 自由水 结合水 形式 在细胞中以　　　　的状态存在 与　　　　　　　　相结合 作用 ①是细胞内良好的溶剂； ②参与生物　　　　反应； ③为细胞提供　　　　　　； ④运送营养物质和　　　　废物 是　　　　　的重要组成部分 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.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 正常情况下，细胞内　　　　所占的比例越大，细胞的　　　　就越旺盛；而　　　　越多，细胞抵抗　　　　　　等不良环境的能力就越强。 　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？ （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）生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高。（　　） （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　自由水、结合水与细胞代谢的关系 资料1：人体组织、器官的含水量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液 脑 含水量/％ 10 22 76 79 83 84 资料2：农业生产中，需要将种子晒干后进行储存，这样能保存较长时间。如果将晒干后的种子放入试管中进行加热，会发现试管壁上有水珠出现。晒干后的小麦种子不能萌发，浸泡处理后的小麦种子却可以萌发。 据上述资料回答下列相关问题。 （1）依据资料1表中的数据，你得到什么结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）刚收获的小麦种子，需将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的水的存在形式是　　　　　，晒干后的种子　　　　（填“有”或“没有”）活性。 （3）如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是　　　　，此时种子　　　　（填“有”或“没有”）活性。 （4）晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后的种子能够萌发，据此推断，自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？ （5）冬小麦越冬、沙漠地区的仙人掌体内，结合水相对含量升高，自由水相对含量下降，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？ 归纳总结 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.（教材P21“正文小字”改编）如图所示为水的分子结构示意图，根据所学知识判断，下列说法正确的是（　　） A.水分子是极性分子，带正电荷和负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 B.①的存在使水在常温下维持液态，因此水有助于维持生命系统的稳定性 C.为减少有机物的消耗，种子入仓前需通过充分晾晒丢失全部自由水 D.自由水通过运输营养物质和代谢废物直接参与细胞的生物化学反应 2.细胞中两种不同形式水分的相对含量随环境变化而变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是（　　） A.细胞中的水分可分为自由水和结合水 B.自由水可参与细胞内的化学反应 C.细胞中结合水主要与蛋白质、多糖等物质结合 D.若甲为结合水，则环境变化可能是气温升高 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）无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。（　　） （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。 归纳总结 常见元素功能及缺乏症 1.（2026·江苏扬州期中）下列关于细胞中无机盐的叙述，正确的是（　　） A.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼和牙齿 B.人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性升高，最终引发肌肉酸痛、无力等 C.植物秸秆燃烧后产生的灰烬主要是有机物，而无机盐在燃烧过程中以气体形式 D.Mg2＋是叶绿素的必要成分，Fe2＋是血红素的必要成分，这体现了无机盐是组成复杂化合物的重要成分 2.（2026·广东惠州期中）植物缺镁元素会出现叶片变黄等症状，某同学为了验证，设计下列实验最合理的是（　　） A.将正常幼苗放在完全营养液中进行培养，一段时间观察叶片生长状况 B.将正常幼苗放在缺镁元素的营养液中进行培养，一段时间观察叶片生长状况 C.将正常幼苗放在缺镁元素的营养液中进行培养，一段时间后再补充镁盐，分别观察叶片生长状况 D.将正常幼苗放在完全营养液中并添加镁盐进行培养，一段时间后去除铁盐，分别观察叶片生长状况 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.（2026·云南昆明期中）冬小麦在生长过程中需要经历低温的冬季，其细胞内的水分状态会发生适应性变化，这是其能够安全越冬的重要原因之一。下列相关叙述错误的是（　　） A.结合水不直接参与细胞代谢，但失去结合水会使细胞代谢降低，甚至死亡 B.小麦种子收获后需经风干处理后再储藏，主要目的是减少自由水的含量 C.为适应低温，冬天来临前冬小麦体内自由水的比例会逐渐升高 D.与萌发种子相比，休眠种子中自由水与结合水的比值更小 2.（2025·江苏扬州期中）下列关于无机盐的叙述，错误的是（　　） A.缺铁性贫血是因为体内缺少铁，血红蛋白合成较少 B.Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用 C.细胞中的无机盐少部分以化合物形式存在，如CaCO3是构成骨骼、牙齿的重要成分 D.血钙含量过高会导致肌肉抽搐 3.（2026·湖北恩施期中）香蕉是公认的“补钾高手”。人体血钾浓度过低时，会引发肌肉兴奋性异常，出现肌无力、腹胀（肠道蠕动减弱）甚至心律失常等症状。下列相关叙述错误的是（　　） A.钾离子对于维持神经、肌肉细胞的正常功能是必不可少的 B.上述症状说明无机盐离子对于维持生物体的生命活动有重要作用 C.大量出汗后只饮用纯净水可能会加剧体内钾离子浓度的降低 D.钾元素在人体内均以离子形式存在，可以直接调节酸碱平衡，以维持细胞的正常生命活动 4.（2026·安徽合肥期中）Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn2＋会影响生长素合成从而导致植物生长受阻，通常植物会节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。某生物兴趣小组欲验证小叶病是由缺锌引起，下列说法错误的是（　　） A.依据元素在细胞内的重要性划分，锌属于微量元素 B.实验应分两组进行，一组使用完全培养液，另一组使用缺Zn2＋的完全培养液 C.该实验观察的指标是叶片生长发育状况，预期实验结果有1种 D.为使实验更具说服力，可向出现症状的植株组加入适量Zn2＋继续培养 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 $