高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第2节 细胞中的无机物课时作业

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第2节 细胞中的无机物课时作业，共15页。试卷主要包含了下列关于氢键的说法,正确的是，在细胞内水的主要功能是，豌豆的种子有圆粒的和皱粒的等内容，欢迎下载使用。

题组一 认识细胞中的水
1.下列关于氢键的说法,正确的是( )
A.在水分子的内部可形成氢键
B.由于氢键的存在,水具有较高的比热容
C.1个水分子最多可通过氢键与另外2个水分子相连
D.氢键的形成与水分子的极性无关
2.(2021天津耀华中学高一上期中改编)在细胞内水的主要功能是( )
①是生命活动的良好溶剂 ②运输营养物质和代谢废物
③维持细胞形态 ④只能和蛋白质结合
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
3.下表分别是几种生物体及人体部分组织、器官的含水量,对表中数据分析可得出的结论是( )
表1 几种生物体的含水量
表2 人体部分组织、器官的含水量
①构成生物体的成分中水的含量最多
②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关
③代谢旺盛的组织、器官含水较多
④组织、器官的形态结构差异与水的存在形式相关
A.①②③④ B.①②③
C.①② D.①
4.(2021湖南邵阳邵东一中高一上月考)下列与生产、生活实际相关的叙述,错误的是( 深度解析 )
A.沙漠地区的植物细胞内结合水含量高于自由水
B.新鲜的植物种子比干种子的新陈代谢相对旺盛
C.在一定条件下结合水和自由水可以相互转化
D.结合水含量高的生物抗旱、抗寒能力强
5.(2021湖北随州一中高一上月考)豌豆的种子有圆粒的和皱粒的。和皱粒种子相比,圆粒种子含淀粉多,成熟时能有效地保留水分。而皱粒种子含蔗糖多,在成熟时由于失水而皱缩。上述圆粒种子保留的水分和皱粒种子失去的水分分别是( )
A.前者主要是结合水,后者是自由水
B.前者主要是自由水,后者是结合水
C.两者都主要是结合水
D.两者都是自由水
6.(2021安徽合肥肥东二中高一上月考)水是生命之源,也是细胞内各种化学反应的介质,水有两种存在形式,即自由水和结合水。在细胞中自由水和结合水比值的变化是与细胞生命活动相适应的。请回答下列问题:
(1)农民将新收获的种子放在院子里晾晒,是为了除去部分 ,然后再将其储存。这样做有两个目的,一是防止水分过多而霉变;二是可 (填“升高”或“降低”)种子的呼吸速率,从而 (填“增加”或“减少”)有机物的消耗。
(2)如果将晒过的种子再用火烘烤,失去的是 ,这样的种子还能萌发吗? 。
题组二 理解细胞中的无机盐
7.(2021江苏南通如皋高一上质量检测改编)下列关于细胞中无机盐的叙述,正确的是( )
A.在细胞中主要以化合物的形式存在
B.维持细胞内液体的酸碱平衡
C.细胞内含量多
D.都属于细胞中的微量元素
8.苹果含有Zn,Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素。儿童缺Zn会导致大脑发育不完善,因此,苹果又被称为“记忆之果”。这说明无机盐离子的作用是( )
A.对维持酸碱平衡有重要作用
B.对维持细胞形态有重要作用
C.对调节细胞渗透压有重要作用
D.对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
9.(2020湖南益阳期末)如图分别表示一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构示意图,相关说法错误的是( )
一种叶绿素分子血红蛋白分子(局部)
A.血红蛋白和叶绿素共有的元素是C、H、O和N
B.植物缺镁会使叶片失绿而呈黄色
C.血红蛋白是含铁的蛋白质,叶绿素是含镁的蛋白质
D.人体缺铁会导致贫血,细胞运输氧的能力降低
10.(2021福建漳州平和一中等五校高一上联考)某生物兴趣小组为验证硼是植物必需的矿质元素,设计了如下实验,你认为较科学的一组是( )
A.对照组:植物+完全培养液+沙土;实验组:植物+缺硼的完全培养液+沙土
B.对照组:植物+蒸馏水+沙土;实验组:植物+蒸馏水配制的含硼的营养液+沙土
C.对照组:植物+完全培养液;实验组:植物+缺硼的完全培养液
D.对照组:植物+蒸馏水;实验组:植物+蒸馏水配制的含硼的营养液
能力提升练

题组一 细胞中水和无机盐的作用
1.[2021新高考八省(市)1月联考改编,江苏卷,]水、无机盐是人体所必需的物质。下列叙述错误的是( )
A.呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水
B.运动出汗后,只需要补充不含无机盐的水
C.缺钙引起的肌肉抽搐,可通过增加户外活动、合理膳食得到改善
D.铁摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁
2.(多选)(2021河北唐山一中高一上联考,)每年3月22日为世界水日,图示为细胞中水的存在形式及其作用。下列叙述正确的是( )
A.从图中可以推测,温度越高,细胞中的自由水越多
B.若乙的含义是“反应物”,则可以参与光合作用
C.冬季来临,结合水/自由水的值增大,细胞代谢水平和抗逆性均减弱
D.甲的含义是“组成细胞的结构”,如果这部分水失去会导致细胞死亡
3.(2021黑龙江哈尔滨师大附中高一上联考,)如图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化,据图分析下列叙述不正确的是( )
A.随着种子的成熟,种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态
B.种子中水分减少的主要原因是植物吸收的水分减少
C.种子中自由水和结合水之间可以相互转化
D.种子成熟期间的这两种物质的变化和种子萌发时相反
4.(2021山东菏泽一中等六校高一联考,)结合下列曲线,分析有关无机物在生物体内含量的说法,不正确的是( 深度解析 )
A.曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B.曲线②可表示细胞由休眠转入代谢旺盛过程中自由水与结合水比值的变化
C.曲线③可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①可表示人从幼年到成年体内相对含水量的变化
5.(2020辽宁大连期末,)在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化,抗寒能力逐渐增强。如图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。
回答下列问题:
(1)据图分析,冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势,原因是 。
(2)冬小麦的自由水的含量下降非常快,而结合水的含量则上升比较快,原因是 。
(3)请阐述自由水在细胞中的重要作用 。
题组二 某种无机盐功能的实验设计
6.(不定项)(2020福建厦门一中高一期中,)如图所示为钙和硼对某种植物花粉粒萌发和花粉管生长的影响。下列结论与结果相符的是( )
A.钙对花粉管生长速度有明显影响,而一定范围内几乎不影响花粉粒的萌发率
B.硼对花粉粒萌发率有明显影响,而一定范围内几乎不影响花粉管的生长速度
C.适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉粒萌发或花粉管生长
D.钙或硼对花粉粒萌发率和花粉管生长速度都有同样的影响
7.(2020河南省实验中学高一期中,)Mg是合成叶绿素的原料之一,是植物生长所必需的。如果缺少Mg,植物的叶绿素无法合成,叶片会发黄甚至死亡。某同学想用无土栽培的方法,设计一个实验来验证含Mg的无机盐对植物幼苗生长的影响,请你帮他把实验设计填写完整。
实验材料:生长状况相近的健壮小麦幼苗若干,完全营养液,缺Mg的完全营养液。
实验过程:
(1)将小麦幼苗平均分成甲、乙两组,测量并记录两组幼苗的初始生长状况(叶色、高度、根系生长状况等)。
(2)将甲组幼苗的根系浸泡在 ,将乙组幼苗的根系浸泡在 。
(3)将两组植物幼苗放置到相同且适宜的环境中培养,观察叶片颜色的变化和植物的生长情况。
(4)请你写出符合科学道理的实验现象及初步得出的结论。
现象: 。
结论: 。
(5)从科学研究的严谨角度出发,为进一步证实甲、乙两组小麦生长状况的差异是由镁离子的供应不同引起的,通常还应增加的实验步骤是: 。
答案全解全析
第2节 细胞中的无机物
基础过关练
1.B 在水分子之间可形成氢键,A错误;由于氢键的存在,水具有较高的比热容(教材P21),B正确;1个水分子最多可通过氢键与另外4个水分子相连,C错误;氢键的形成与水分子的极性有关,D错误。
2.A 细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,结合水是细胞结构的主要组成部分(教材P21),自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,①正确;细胞内的水使细胞充盈,对维持细胞形态具有重要作用,自由水能自由流动,对运输营养物质和代谢废物等具有重要作用,②③正确;水分子可与蛋白质、多糖等物质结合,是细胞结构的重要组成部分,④错误。综上所述,A正确。
3.A 由表1可知,构成生物体的成分中水的含量最多,①正确;由表1可知,水生生物的含水量高于陆生生物,说明生物体的含水量与其生活环境密切相关,②正确;由表2可知,代谢旺盛的组织、器官中含水量较多,③正确;由表2可知,血液和心脏的含水量相差不多,但心脏呈固态,而血液呈液态,说明组织、器官的形态差异与水的存在形式相关,④正确。
4.A 沙漠地区的植物为了抵御干旱等不良条件,结合水所占比例高于一些内陆地区的植物,但是沙漠地区的植物细胞内自由水含量仍高于结合水,A错误;与干种子相比,新鲜的植物种子中自由水与结合水的比值较高,细胞代谢相对旺盛,B正确;在一定条件下结合水和自由水可以相互转化,C正确;结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强(教材P21),D正确。
关键点拨
自由水、结合水与细胞新陈代谢及抗性之间的关系
(1)自由水和结合水在一定条件下可以相互转化。
(2)当自由水/结合水的值高时,细胞代谢旺盛;当自由水/结合水的值低时,细胞代谢减慢,但细胞的抗逆性增强。
5.A 根据题干信息:圆粒种子含淀粉多,成熟时能有效地保留水分,说明保留的水分主要与淀粉(多糖)等物质结合,因此圆粒种子中保留的水分主要是结合水。皱粒种子在成熟时由于失水而皱缩,说明皱粒种子失去的水分主要是自由水,因为自由水呈游离状态,可以自由流动,故选A。
6.答案 (1)自由水 降低 减少 (2)结合水 不能
解析 (1)农民将新收获的种子放在院子晒干,该过程丢失的水是自由水,种子晒干后自由水含量下降,既可以降低种子细胞的代谢速率,从而减少有机物的消耗,也可以防止种子霉变。(2)晒干的种子用火烧烤,失去的水是结合水,由于结合水是细胞结构的重要组成部分,因此失去结合水后,种子将失去活性不能萌发。
7.B 无机盐在细胞中主要以离子的形式存在,A错误;某些无机盐可以维持细胞内液体的酸碱平衡,B正确;与水不同,无机盐是细胞内含量很少的无机物(教材P21),C错误;Mg2+是叶绿素的必要成分,但Mg属于大量元素,D错误。
8.D Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺Zn会导致大脑发育不完善,这说明Zn对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。
9.C 通过图中两种物质的结构图可以看出,血红蛋白和叶绿素共有的元素是C、H、O和N,A正确;Mg是构成叶绿素的元素,植物缺镁,叶绿素合成减少,会使叶片失绿而呈黄色,B正确;叶绿素不属于蛋白质,C错误;Fe是构成血红蛋白的元素,人体缺铁会导致贫血,即红细胞中血红蛋白含量下降,细胞运输氧的能力降低,D正确。
10.C 实验设计应遵循单一变量原则,排除无关变量对实验结果的影响,因此在验证“硼是植物必需的矿质元素”实验中,自变量为是否含有硼,因变量为植物的生长发育情况。对照组应选用含有植物生长必需的各种元素的完全培养液,实验组用缺硼的完全培养液,但植物不能栽在沙土中,因为沙土可能含有硼,C选项符合题意。
能力提升练
1.B 呕吐、腹泻的病人,需及时补充葡萄糖盐水,补充能源的同时还可保持细胞正常的形态,A正确;运动出汗会排出无机盐,因此人体需要补充淡盐水,B错误;缺钙引起肌肉抽搐,通过增加户外活动、合理膳食可增加血液中的钙离子浓度,改善肌肉抽搐状况,C正确;铁参与血红蛋白的组成,摄入不足可导致血红蛋白合成减少而发生贫血,需适量补铁,D正确。
2.BD 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在,可以自由流动,为自由水。结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合。自由水的功能为细胞内良好的溶剂、维持细胞形态、运送营养物质和代谢废物等。温度升高,结合水可以转化为自由水,但是细胞生存需要适宜的温度,温度不能过高,A错误;植物光合作用需要水和二氧化碳,水作为“反应物”,B正确;冬季来临,结合水/自由水的值增大,细胞代谢水平减弱,但抗逆性增强,C错误;结合水是细胞结构的重要组成部分,如果这部分水失去会导致细胞死亡,D正确。
3.B 由图可知:小麦种子成熟阶段水分减少、干物质(有机物)增多,种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态,A正确;种子成熟过程中,小麦为了降低种子活性,通过自身调节降低种子水分,其从外界吸收的水分并没有减少,大部分通过蒸腾作用散失到外界,B错误;自由水与结合水并不是一成不变的,可以相互转化,C正确;种子成熟期间干物质相对含量增加,水分的相对含量下降,种子萌发时干物质的相对含量降低,水的相对含量增加,D正确。
4.C 随年龄的增长,人体内含水量下降,自由水与结合水的比值逐渐降低,与曲线①相符,A正确;细胞由休眠转入代谢旺盛过程中,自由水与结合水比值逐渐增大,可用曲线②表示,B正确;玉米种子被烘干的过程中,所含水分越来越少,其内的无机盐相对含量逐渐增加,最后保持稳定,与曲线③不符,C错误;从幼年到成年,人体内相对含水量逐渐降低,可用曲线①表示,D正确。
方法技巧
“三看法”判断自由水、结合水相对含量的变化
(1)看环境是否恶化,若环境恶化,则自由水相对含量下降,结合水相对含量上升。
(2)看细胞的年龄变化,若细胞衰老,则自由水相对含量下降。
(3)看生命活动强度的变化,若生命活动增强,则自由水相对含量上升。
5.答案 (1)主要与自由水含量减少有关 (2)冬季随气温降低,植物体内的自由水含量下降,可防止自由水过多导致结冰而损害自身,结合水含量升高使植物抗寒能力逐渐增强,有利于植物渡过不良环境 (3)自由水是细胞内的良好溶剂,参与细胞内化学反应,运输营养物质和代谢废物等
解析 (1)据题图分析,冬小麦9~12月份自由水相对质量分数下降,结合水相对质量分数上升,故冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势,原因主要与自由水含量减少有关。(2)据图分析,冬小麦的自由水的含量下降非常快,而结合水的含量则上升比较快,原因是随气温降低,自由水含量降低,可防止自由水过多导致结冰而损伤自身,结合水含量升高,植物抗寒能力逐渐增强,有利于植物渡过不良环境。(3)自由水是细胞中良好的溶剂,是许多化学反应的介质,参与细胞内的许多化学反应,运输营养物质和代谢废物等。
6.ABC 分析题图曲线可知,钙的浓度对花粉管生长速度有影响,但在一定范围内几乎不影响花粉粒萌发率,硼的浓度对花粉粒萌发率有影响,但在一定范围内几乎对花粉管生长速度无影响,钙和硼对花粉粒萌发率和花粉管生长速度的作用不同,A、B符合题意,D不符合题意;分析题图可知,钙的浓度为最适值时对花粉管生长速度的促进作用最大,硼的浓度为最适值时对花粉粒萌发率的促进作用最大,故适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉粒萌发或花粉管生长,C符合题意。
7.答案 (2)完全营养液中 等量的缺Mg的完全营养液中 (4)甲组植物生长旺盛、叶片鲜绿;乙组植物矮小瘦弱、叶片发黄 植物生长需要含Mg的无机盐 (5)在缺Mg的营养液中添加一定量的含Mg的无机盐,观察小麦的叶片颜色和生长状况
解析 (2)分析题干信息可以知道,该实验目的是验证Mg是小麦的必需元素。实验原理是Mg是叶绿素的组成成分,缺Mg会影响叶绿素的合成,从而影响植物生长。实验的自变量是植物营养液的种类,一种是完全营养液,另一种是缺Mg的完全营养液,因变量是植物的叶片颜色、生长状况,其他属于无关变量,无关变量应保持一致且适宜。因此可以将甲组幼苗放在完全营养液中培养,则乙组小麦幼苗放在等量的缺Mg的完全营养液中培养。(4)实验现象:甲组植物生长旺盛、叶片鲜绿;乙组植物矮小瘦弱、叶片发黄。由此得出结论:植物的生长需要含Mg的无机盐。(5)从科学研究的严谨角度出发,为进一步证实甲、乙两组小麦生长状况的差异是由镁离子供应不同引起的,通常还要向乙组缺Mg的营养液中补充Mg,继续培养,如果一段时间后小麦幼苗生长恢复正常,则说明Mg是小麦幼苗正常生长的必需元素。
生物
水母
鱼类
蛙
哺乳动物
藻类
高等植物
含水量/%
97
80~85
78
65
90
60~80
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
1.B
2.A
3.A
4.A
5.A
7.B
8.D
9.C
10.C
1.B
2.BD
3.B
4.C
6.ABC