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必修1《分子与细胞》第2节 细胞中的无机物备课ppt课件
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这是一份必修1《分子与细胞》第2节 细胞中的无机物备课ppt课件，共44页。PPT课件主要包含了本节聚焦，水的存在形式，自由水和结合水的转换，细胞中的无机盐，缺X的培养液，X是必须的无机盐，X不是必须的无机盐等内容，欢迎下载使用。
细胞中的水自由水和结合水的相互转化细胞中的无机盐
生物体的含水量一般为60%~95%，有些水生生物甚至更高，水是细胞中含量最多的无机物。影响生物体含水量的因素： 1. 生物种类：水生生物＞陆生生物。2. 生长发育时期：幼儿时期＞成年时期＞老年时期， 作物幼嫩部分＞作物成熟部分3. 组织、器官种类和代谢程度：血液＞骨骼肌＞牙齿
对于生物来说是不是水分越多越好？不是的，如长期浸泡在水中的陆生植物会因为氧气供应不足而死亡。
水是细胞结构的重要组成成分；（细胞结构的重要组成成分）水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与；（是细胞内良好的溶剂，能参与生物化学反应）多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；（为细胞提供液体环境）通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞。同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。（运送营养物质和代谢废物）
水分子是极性分子：水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合，由于氧对共用电子的吸引力比氢强，因此水分子中氧的一端略带负电荷,而氢的一端略带正电荷，水分子具有极性。水是良好的溶剂：水分子是极性分子，生命活动中很多分子都是极性分子，易与水结合，因此水是非常理想的溶剂，是生命活动中各种化学反应的理想介质；水能溶解许多化学物质,也有利于各种物质在生物体内的运输。水具有流动性：水分子间靠氢键结合，而氢键比较弱，易被破坏，故氢键不断地断裂，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。水具有较高的比热容，可以缓解温度变化：当环境温度变化快的时候，水的温度变化相对较慢，水可以缓解温度变化，以水为介质的生命体系可以维持在相对稳定的状态，使生物体少受外界温度变化的影响。
一种特殊的分子间的作用力。分子间的氢键使分子结合起来，形成链状、环状、层状或立体的空间结构。当水被加热时，热能首先破坏氢键，水吸收和贮存了大量的热。反之，当水冷却时，氢键形成，水可以向周围环境释放大量的热。并不是只能在水分子彼此之间才形成氢键
自由水：由于氢键的不稳定性，细胞中的水绝大多数呈游离状态，可以自由流动，叫做自由水，比如血液中的水。自由水的占比大约占细胞内全部水分的95.5%，是细胞内良好的溶剂。结合水：一部分水与细胞内其他的物质如蛋白质、多糖相结合，失去流动性和溶解性，叫做结合水。比如心脏中的水。结合水的占比大约占细胞内全部水分的4.5%，结合水是细胞结构的重要组成成分，赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性。
自由水与结合水相对含量与细胞代谢、抗逆性的关系
植物的抗逆性是指植物具有抵抗不利环境的某些性状，比如抗寒性、抗旱性、抗盐性、抗病虫害等。
种子的贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长贮存时间
升高温度时，自由水增多；反之，结合水增多
自由水含量越多，细胞代谢越旺盛；反之，细胞代谢越缓慢
结合水含量越多，细胞抗逆性越强；反之，细胞抗逆性越弱
1. (2020·江西高一期末)关于生物体内水分的叙述，错误的是（ ）A. 水可以作为反应物参与细胞代谢 B. 生物体的含水量随着生物种类的不同有所差异 C. 处于休眠状态的小麦种子中通常不含水分 D. 黄瓜幼苗体内的水分占其鲜重的绝大部分
1. (2020·江西高一期末)关于生物体内水分的叙述，错误的是（ C ）A. 水可以作为反应物参与细胞代谢 B. 生物体的含水量随着生物种类的不同有所差异 C. 处于休眠状态的小麦种子中通常不含水分 D. 黄瓜幼苗体内的水分占其鲜重的绝大部分【解析】选C。处于休眠状态的小麦种子含水量较少，但并非不含水分，C错误。
2. (2021·江苏南京期末)下列关于细胞中的水的叙述，错误的是（ ）A. 自由水是细胞内的良好溶剂 B. 结合水是组成细胞结构的重要成分 C. 水是构成细胞的重要化合物之一 D. 代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较少
2. (2021·江苏南京期末)下列关于细胞中的水的叙述，错误的是（ D ）A. 自由水是细胞内的良好溶剂 B. 结合水是组成细胞结构的重要成分 C. 水是构成细胞的重要化合物之一 D. 代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较少【解析】选D。在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多，D错误。
3. 2020年3月22日是第28个“世界水日”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，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（ ）A. 生物的种类不同，生物体内的含水量可能不同 B. 水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在 C. 失去大量自由水的种子仍保持其生理活性D. 冬季植物体内自由水含量相对增多，以增强植物的抗寒能力
3. 2020年3月22日是第28个“世界水日”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，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（ D ）A. 生物的种类不同，生物体内的含水量可能不同 B. 水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在 C. 失去大量自由水的种子仍保持其生理活性D. 冬季植物体内自由水含量相对增多，以增强植物的抗寒能力【解析】选D。冬季植物体内自由水含量相对减少，以增强植物的抗寒能力。
4. 下列关于水的说法，不正确的是（ ）A. 水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水 B. 水是生命之源，一切生命活动都离不开水 C. 细胞衰老时，自由水与结合水的比值会降低D. 一般而言，抗干旱的植物体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要高
4. 下列关于水的说法，不正确的是（ D ）A. 水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水 B. 水是生命之源，一切生命活动都离不开水 C. 细胞衰老时，自由水与结合水的比值会降低D. 一般而言，抗干旱的植物体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要高【解析】选D。水是活细胞内含量最高的化合物，A正确；生物体内的各种生化反应都必须在以水为基础的环境中进行，离开水，一切生命活动都将不能进行B正确；与幼嫩的细胞相比，衰老的细胞内自由水的含量下降，则自由水与结合水的比值会降低，C正确；细胞内结合水含量上升时，会增强其抗旱、抗寒等抗性，因而抗干旱植物体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要低，D错误。
转化条件 自由水 结合水转化原因1. 水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。2. 温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。转化实例1. 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。2. 水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
自由水和结合水的功能验证
细胞内水的存在形式及变化规律：①环境恶化——自由水↓，结合水↑。②细胞衰老——自由水↓，结合水↑。③生命活动增强——自由水↑，结合水↓。
1. 生物体内含水量可变化，且自由水和结合水可相互转化。如图所示曲线错误的是（ ）
1. 生物体内含水量可变化，且自由水和结合水可相互转化。如图所示曲线错误的是（ D ）【解析】选D。自由水含量与细胞代谢强度呈正相关，细胞代谢加快，则自由水含量增加，结合水含量减少，A项正确；随着年龄的增长，生物体内细胞代谢逐渐减弱，则自由水/结合水的值逐渐减小，B项正确；小麦开花后时间即小麦种子成熟时间越长，小麦种子中的水分含量越少，C项正确；9月至 11 月，温度逐渐降低，则植物体内结合水含量相对上升，而自中水含量相对下降，即结合水/自由水比值逐渐增大，植物抗寒能力增强，D项错误。
2. (2020·包头一中高一期末)在寒冷天气下，农作物细胞中自由水与结合水的比值及农作物抗寒性都发生了相应变化，图中能正确描述这种变化的是（ ）
2. (2020·包头一中高一期末)在寒冷天气下，农作物细胞中自由水与结合水的比值及农作物抗寒性都发生了相应变化，图中能正确描述这种变化的是（ D ）【解析】选D。寒冷天气下，细胞中的自由水相对减少，而结合水则相对增多，细胞抵抗寒冷环境的能力增强。
3. 下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（ ）A. 植物体内的水分参与营养物质的运输B. 水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C. 自由水可作为细胞内化学反应的反应物D. 同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同
3. 下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（ D ）A. 植物体内的水分参与营养物质的运输B. 水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C. 自由水可作为细胞内化学反应的反应物D. 同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同【解析】选D。同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的不同。萌发种子的自由水含水量比休眠种子高，D错误。
4. 下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析，下列有关说法正确的是（ ）A. ①和②均有生命活力，但是含水量不同B. ①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化C. ④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同D. ②不含水分，可作为种子贮藏
4. 下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析，下列有关说法正确的是（ C ）A. ①和②均有生命活力，但是含水量不同B. ①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化C. ④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同D. ②不含水分，可作为种子贮藏【解析】选C。失去结合水的②不再具有生命活力，A错误；烘干过程中部分结合水转化为自由水散失，B错误；④和⑤都是水，但是在细胞中的存在形式不同，④是来自细胞中的自由水，⑤主要是来自细胞中的结合水，C正确；②不再具有生命活力，不能作为种子贮藏，D 错误。
无机盐在细胞中含量很少，约占细胞鲜重的1%~1.5%。大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，例如阳离子Na+，K+，Ca2+，Mg2+，Fe2+， Fe3+，阴离子Cl-，SO42-，PO43-，HCO3-等；少数以化合物的形式存在于细胞中，如构成骨骼、牙齿中的钙以化合物磷酸氢钙（CaHPO4）和羟基磷灰石结晶[Ca10(PO4)6(OH)2]两种形式存在。
无机盐存在对于生物体的意义
无机盐是构成生物体内复杂化合物的重要组成成分。无机盐可以维持生物体内正常的生命活动和功能。无机盐可以维持细胞正常的形态和功能。无机盐维持细胞的渗透压平衡。无机盐可以维持细胞的酸碱平衡。
【拓展】无机盐调节渗透压平衡
在机体内形成渗透压的有效物质包括有机物和无机物。 由于体内无机盐的浓度、解离程度都比有机物高得多，所以体液中无机盐提供的渗透压最大，而有机物提供的渗透压很小。 细胞内液及细胞外液的容积决定于它们的渗透压，当机体细胞内外的渗透压恒定时，组织细胞的形态和机能才能维持正常。
【拓展】无机盐调节酸碱平衡
动物的体液具有正常的pH值，如人的血浆pH值为7.35-7.45。 在酸碱平衡的维持中，无机盐直接参与了缓冲对的构成。血液中最主要的缓冲对是由碳酸氢钠（钾）和碳酸所构成的，即 NaHCO3/H2CO3,或KHCO3/H2CO3。 除此之外，还存在其他的缓冲对。在血浆中有Na2HPO4,NaH2PO4、血浆蛋白质钠盐/蛋白质等。在红细胞中有K2HPO4/KH2PO4、红细胞蛋白体系钾盐/红细胞蛋白(血红蛋白钾盐/血红蛋白、氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白)等缓冲对，共同调节着机体的酸碱平衡。
设计实验：证明某一种或几种有机盐是某种植物所必须的矿质元素。
说明：实验组和对照组除了是否加入X无机盐之外，其他的实验条件要求相同且适宜。注意出现缺素症之后再补充X无机盐，形成前后对比，使实验结果更有说服力。
1. 为了确定某元素是否为植物的必需元素，应采取的方法是（ ）A. 检测正常叶片中该元素的含量B. 分析根系对该元素的吸收过程C. 分析环境条件对该元素吸收的影响D. 观察含全部营养元素的培养液中，去掉该元素前后植株的生长发育状况
1. 为了确定某元素是否为植物的必需元素，应采取的方法是（ D ）A. 检测正常叶片中该元素的含量B. 分析根系对该元素的吸收过程C. 分析环境条件对该元素吸收的影响D. 观察含全部营养元素的培养液中，去掉该元素前后植株的生长发育状况【解析】选D。某种元素是否是植物的必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况；如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。
2. 下列关于无机盐的叙述，错误的是（ ）A. 缺铁性贫血是体内缺乏铁，不能合成血红蛋白引起的B. Mg2+是构成叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响光合作用的进行C. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齿的主要成分D .碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘
2. 下列关于无机盐的叙述，错误的是（ C ）A. 缺铁性贫血是体内缺乏铁，不能合成血红蛋白引起的B. Mg2+是构成叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响光合作用的进行C. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齿的主要成分D .碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘【解析】选C。铁是血红素的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2+是叶绿素的组成成分，缺Mg2+植物则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食盐中加碘是为了预防因食物中缺碘而引起的地方性甲状腺肿大。
3. 关于细胞中无机盐的相关叙述正确的是（ ）A. 无机盐都是以离子形式存在于细胞中的B. 人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸喊平衡失调，这时应多喝淡盐水C. 哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要D. 无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素
3. 关于细胞中无机盐的相关叙述正确的是（ B ）A. 无机盐都是以离子形式存在于细胞中的B. 人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸喊平衡失调，这时应多喝淡盐水C. 哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要D. 无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素【解析】选B。细胞中的无机盐绝大多数以离子的形式存在，A错误；哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要作用，C错误；无机盐所含的元素也有大量元素，D错误。
4. 英国医生塞达尼▪任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有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. 是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B. 对维持生物体的生命活动有重要作用C. 对维持细胞的形态有着重要作用D. 为蛙心的持续跳动提供能量
4. 英国医生塞达尼▪任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有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（ B ）A. 是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B. 对维持生物体的生命活动有重要作用C. 对维持细胞的形态有着重要作用D. 为蛙心的持续跳动提供能量【解析】选B。题干中的无机盐是离子态不是化合态的，说明了无机盐是生物体进行正常生命活动的必要条件，A错误，B正确；题干中使用的是含少量钙和钾的钠盐溶液，对渗透压影响不大，C错误；无机盐不能提供能量，D错误。
细胞中的水自由水和结合水的相互转化细胞中的无机盐
生物体的含水量一般为60%~95%，有些水生生物甚至更高，水是细胞中含量最多的无机物。影响生物体含水量的因素： 1. 生物种类：水生生物＞陆生生物。2. 生长发育时期：幼儿时期＞成年时期＞老年时期， 作物幼嫩部分＞作物成熟部分3. 组织、器官种类和代谢程度：血液＞骨骼肌＞牙齿
对于生物来说是不是水分越多越好？不是的，如长期浸泡在水中的陆生植物会因为氧气供应不足而死亡。
水是细胞结构的重要组成成分；（细胞结构的重要组成成分）水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与；（是细胞内良好的溶剂，能参与生物化学反应）多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；（为细胞提供液体环境）通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞。同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。（运送营养物质和代谢废物）
水分子是极性分子：水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合，由于氧对共用电子的吸引力比氢强，因此水分子中氧的一端略带负电荷,而氢的一端略带正电荷，水分子具有极性。水是良好的溶剂：水分子是极性分子，生命活动中很多分子都是极性分子，易与水结合，因此水是非常理想的溶剂，是生命活动中各种化学反应的理想介质；水能溶解许多化学物质,也有利于各种物质在生物体内的运输。水具有流动性：水分子间靠氢键结合，而氢键比较弱，易被破坏，故氢键不断地断裂，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。水具有较高的比热容，可以缓解温度变化：当环境温度变化快的时候，水的温度变化相对较慢，水可以缓解温度变化，以水为介质的生命体系可以维持在相对稳定的状态，使生物体少受外界温度变化的影响。
一种特殊的分子间的作用力。分子间的氢键使分子结合起来，形成链状、环状、层状或立体的空间结构。当水被加热时，热能首先破坏氢键，水吸收和贮存了大量的热。反之，当水冷却时，氢键形成，水可以向周围环境释放大量的热。并不是只能在水分子彼此之间才形成氢键
自由水：由于氢键的不稳定性，细胞中的水绝大多数呈游离状态，可以自由流动，叫做自由水，比如血液中的水。自由水的占比大约占细胞内全部水分的95.5%，是细胞内良好的溶剂。结合水：一部分水与细胞内其他的物质如蛋白质、多糖相结合，失去流动性和溶解性，叫做结合水。比如心脏中的水。结合水的占比大约占细胞内全部水分的4.5%，结合水是细胞结构的重要组成成分，赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性。
自由水与结合水相对含量与细胞代谢、抗逆性的关系
植物的抗逆性是指植物具有抵抗不利环境的某些性状，比如抗寒性、抗旱性、抗盐性、抗病虫害等。
种子的贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长贮存时间
升高温度时，自由水增多；反之，结合水增多
自由水含量越多，细胞代谢越旺盛；反之，细胞代谢越缓慢
结合水含量越多，细胞抗逆性越强；反之，细胞抗逆性越弱
1. (2020·江西高一期末)关于生物体内水分的叙述，错误的是（ ）A. 水可以作为反应物参与细胞代谢 B. 生物体的含水量随着生物种类的不同有所差异 C. 处于休眠状态的小麦种子中通常不含水分 D. 黄瓜幼苗体内的水分占其鲜重的绝大部分
1. (2020·江西高一期末)关于生物体内水分的叙述，错误的是（ C ）A. 水可以作为反应物参与细胞代谢 B. 生物体的含水量随着生物种类的不同有所差异 C. 处于休眠状态的小麦种子中通常不含水分 D. 黄瓜幼苗体内的水分占其鲜重的绝大部分【解析】选C。处于休眠状态的小麦种子含水量较少，但并非不含水分，C错误。
2. (2021·江苏南京期末)下列关于细胞中的水的叙述，错误的是（ ）A. 自由水是细胞内的良好溶剂 B. 结合水是组成细胞结构的重要成分 C. 水是构成细胞的重要化合物之一 D. 代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较少
2. (2021·江苏南京期末)下列关于细胞中的水的叙述，错误的是（ D ）A. 自由水是细胞内的良好溶剂 B. 结合水是组成细胞结构的重要成分 C. 水是构成细胞的重要化合物之一 D. 代谢旺盛的细胞中自由水含量一般较少【解析】选D。在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较多，D错误。
3. 2020年3月22日是第28个“世界水日”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，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（ ）A. 生物的种类不同，生物体内的含水量可能不同 B. 水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在 C. 失去大量自由水的种子仍保持其生理活性D. 冬季植物体内自由水含量相对增多，以增强植物的抗寒能力
3. 2020年3月22日是第28个“世界水日”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，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（ D ）A. 生物的种类不同，生物体内的含水量可能不同 B. 水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在 C. 失去大量自由水的种子仍保持其生理活性D. 冬季植物体内自由水含量相对增多，以增强植物的抗寒能力【解析】选D。冬季植物体内自由水含量相对减少，以增强植物的抗寒能力。
4. 下列关于水的说法，不正确的是（ ）A. 水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水 B. 水是生命之源，一切生命活动都离不开水 C. 细胞衰老时，自由水与结合水的比值会降低D. 一般而言，抗干旱的植物体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要高
4. 下列关于水的说法，不正确的是（ D ）A. 水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水 B. 水是生命之源，一切生命活动都离不开水 C. 细胞衰老时，自由水与结合水的比值会降低D. 一般而言，抗干旱的植物体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要高【解析】选D。水是活细胞内含量最高的化合物，A正确；生物体内的各种生化反应都必须在以水为基础的环境中进行，离开水，一切生命活动都将不能进行B正确；与幼嫩的细胞相比，衰老的细胞内自由水的含量下降，则自由水与结合水的比值会降低，C正确；细胞内结合水含量上升时，会增强其抗旱、抗寒等抗性，因而抗干旱植物体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要低，D错误。
转化条件 自由水 结合水转化原因1. 水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。2. 温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。转化实例1. 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。2. 水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
自由水和结合水的功能验证
细胞内水的存在形式及变化规律：①环境恶化——自由水↓，结合水↑。②细胞衰老——自由水↓，结合水↑。③生命活动增强——自由水↑，结合水↓。
1. 生物体内含水量可变化，且自由水和结合水可相互转化。如图所示曲线错误的是（ ）
1. 生物体内含水量可变化，且自由水和结合水可相互转化。如图所示曲线错误的是（ D ）【解析】选D。自由水含量与细胞代谢强度呈正相关，细胞代谢加快，则自由水含量增加，结合水含量减少，A项正确；随着年龄的增长，生物体内细胞代谢逐渐减弱，则自由水/结合水的值逐渐减小，B项正确；小麦开花后时间即小麦种子成熟时间越长，小麦种子中的水分含量越少，C项正确；9月至 11 月，温度逐渐降低，则植物体内结合水含量相对上升，而自中水含量相对下降，即结合水/自由水比值逐渐增大，植物抗寒能力增强，D项错误。
2. (2020·包头一中高一期末)在寒冷天气下，农作物细胞中自由水与结合水的比值及农作物抗寒性都发生了相应变化，图中能正确描述这种变化的是（ ）
2. (2020·包头一中高一期末)在寒冷天气下，农作物细胞中自由水与结合水的比值及农作物抗寒性都发生了相应变化，图中能正确描述这种变化的是（ D ）【解析】选D。寒冷天气下，细胞中的自由水相对减少，而结合水则相对增多，细胞抵抗寒冷环境的能力增强。
3. 下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（ ）A. 植物体内的水分参与营养物质的运输B. 水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C. 自由水可作为细胞内化学反应的反应物D. 同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同
3. 下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（ D ）A. 植物体内的水分参与营养物质的运输B. 水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C. 自由水可作为细胞内化学反应的反应物D. 同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同【解析】选D。同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的不同。萌发种子的自由水含水量比休眠种子高，D错误。
4. 下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析，下列有关说法正确的是（ ）A. ①和②均有生命活力，但是含水量不同B. ①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化C. ④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同D. ②不含水分，可作为种子贮藏
4. 下图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析，下列有关说法正确的是（ C ）A. ①和②均有生命活力，但是含水量不同B. ①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化C. ④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同D. ②不含水分，可作为种子贮藏【解析】选C。失去结合水的②不再具有生命活力，A错误；烘干过程中部分结合水转化为自由水散失，B错误；④和⑤都是水，但是在细胞中的存在形式不同，④是来自细胞中的自由水，⑤主要是来自细胞中的结合水，C正确；②不再具有生命活力，不能作为种子贮藏，D 错误。
无机盐在细胞中含量很少，约占细胞鲜重的1%~1.5%。大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，例如阳离子Na+，K+，Ca2+，Mg2+，Fe2+， Fe3+，阴离子Cl-，SO42-，PO43-，HCO3-等；少数以化合物的形式存在于细胞中，如构成骨骼、牙齿中的钙以化合物磷酸氢钙（CaHPO4）和羟基磷灰石结晶[Ca10(PO4)6(OH)2]两种形式存在。
无机盐存在对于生物体的意义
无机盐是构成生物体内复杂化合物的重要组成成分。无机盐可以维持生物体内正常的生命活动和功能。无机盐可以维持细胞正常的形态和功能。无机盐维持细胞的渗透压平衡。无机盐可以维持细胞的酸碱平衡。
【拓展】无机盐调节渗透压平衡
在机体内形成渗透压的有效物质包括有机物和无机物。 由于体内无机盐的浓度、解离程度都比有机物高得多，所以体液中无机盐提供的渗透压最大，而有机物提供的渗透压很小。 细胞内液及细胞外液的容积决定于它们的渗透压，当机体细胞内外的渗透压恒定时，组织细胞的形态和机能才能维持正常。
【拓展】无机盐调节酸碱平衡
动物的体液具有正常的pH值，如人的血浆pH值为7.35-7.45。 在酸碱平衡的维持中，无机盐直接参与了缓冲对的构成。血液中最主要的缓冲对是由碳酸氢钠（钾）和碳酸所构成的，即 NaHCO3/H2CO3,或KHCO3/H2CO3。 除此之外，还存在其他的缓冲对。在血浆中有Na2HPO4,NaH2PO4、血浆蛋白质钠盐/蛋白质等。在红细胞中有K2HPO4/KH2PO4、红细胞蛋白体系钾盐/红细胞蛋白(血红蛋白钾盐/血红蛋白、氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白)等缓冲对，共同调节着机体的酸碱平衡。
设计实验：证明某一种或几种有机盐是某种植物所必须的矿质元素。
说明：实验组和对照组除了是否加入X无机盐之外，其他的实验条件要求相同且适宜。注意出现缺素症之后再补充X无机盐，形成前后对比，使实验结果更有说服力。
1. 为了确定某元素是否为植物的必需元素，应采取的方法是（ ）A. 检测正常叶片中该元素的含量B. 分析根系对该元素的吸收过程C. 分析环境条件对该元素吸收的影响D. 观察含全部营养元素的培养液中，去掉该元素前后植株的生长发育状况
1. 为了确定某元素是否为植物的必需元素，应采取的方法是（ D ）A. 检测正常叶片中该元素的含量B. 分析根系对该元素的吸收过程C. 分析环境条件对该元素吸收的影响D. 观察含全部营养元素的培养液中，去掉该元素前后植株的生长发育状况【解析】选D。某种元素是否是植物的必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况；如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。
2. 下列关于无机盐的叙述，错误的是（ ）A. 缺铁性贫血是体内缺乏铁，不能合成血红蛋白引起的B. Mg2+是构成叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响光合作用的进行C. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齿的主要成分D .碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘
2. 下列关于无机盐的叙述，错误的是（ C ）A. 缺铁性贫血是体内缺乏铁，不能合成血红蛋白引起的B. Mg2+是构成叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响光合作用的进行C. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齿的主要成分D .碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘【解析】选C。铁是血红素的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2+是叶绿素的组成成分，缺Mg2+植物则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食盐中加碘是为了预防因食物中缺碘而引起的地方性甲状腺肿大。
3. 关于细胞中无机盐的相关叙述正确的是（ ）A. 无机盐都是以离子形式存在于细胞中的B. 人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸喊平衡失调，这时应多喝淡盐水C. 哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要D. 无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素
3. 关于细胞中无机盐的相关叙述正确的是（ B ）A. 无机盐都是以离子形式存在于细胞中的B. 人大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸喊平衡失调，这时应多喝淡盐水C. 哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要D. 无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素【解析】选B。细胞中的无机盐绝大多数以离子的形式存在，A错误；哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要作用，C错误；无机盐所含的元素也有大量元素，D错误。
4. 英国医生塞达尼▪任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有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. 是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B. 对维持生物体的生命活动有重要作用C. 对维持细胞的形态有着重要作用D. 为蛙心的持续跳动提供能量
4. 英国医生塞达尼▪任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有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（ B ）A. 是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B. 对维持生物体的生命活动有重要作用C. 对维持细胞的形态有着重要作用D. 为蛙心的持续跳动提供能量【解析】选B。题干中的无机盐是离子态不是化合态的，说明了无机盐是生物体进行正常生命活动的必要条件，A错误，B正确；题干中使用的是含少量钙和钾的钠盐溶液，对渗透压影响不大，C错误；无机盐不能提供能量，D错误。
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