高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞中的无机物完整版ppt课件

2.2细胞中的无机物

一、单选题

1．如图是一种叶绿素分子（左）和血红蛋白分子（右）的局部结简图，下列说法不正确的是（       ）

A．合成叶绿素和血红蛋白分别需要镁和铁 B．植物体缺镁会影响光合作用

C．人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输 D．Mg和Fe分别存在于植物和动物细胞中

【答案】D

【解析】

A、由图可知，合成叶绿素和血红蛋白分别需要Mg2+和Fe2+，A正确；

B、植物体缺Mg2+将无法合成叶绿素，会影响光合作用，B正确；

C、血红蛋白利用亚铁离子与氧气的结合运输氧气，人体缺Fe2+会影响血红蛋白对氧的运输，C正确；

D、Mg和Fe以离子形式存在于植物和动物细胞中，即动植物细胞中都有Mg和Fe，D错误。

2．苹果含有微量元素Zn，而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，因此苹果又被称为记忆之果。这说明无机盐离子（       ）

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．对调节细胞内的渗透压有重要作用 D．对维持生物体的生命活动有重要作用

【答案】D

【解析】

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，这说明无机盐对于维持生物体的生命活动有重要作用。

3．研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持；用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+的作用是（       ）

A．是构成细胞某些复杂化合物的重要成分

B．维持血浆的正常浓度

C．维持生物体正常生命活动

D．为蛙心脏的持续跳动直接提供能量

【答案】C

【解析】

A、由题意可知，题干中说明的现象并不能体现有Ca2+和K+的作用是构成某些复杂化合物的重要成分，A错误；

B、题干信息没有涉及血浆的浓度，B错误；

C、该实验说明无机盐对于维持生物体正常生命活动有重要作用，C正确；

D、无机盐不能为生命活动提供能量，D错误。

4．下列有关水的叙述中错误的有（　　）

①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②生物体内化学反应一般离不开水 ③水是细胞结构的组成成分之一 ④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 ⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大

A．①④⑤ B．①④⑤⑥ C．⑤⑥ D．②③④⑤⑥

【答案】C

【解析】

①自由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，也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外，①正确；

②多细胞生物的绝大多数细胞必须浸润在液体环境中，细胞内的许多生物化学反应必须有水参加，生物体内化学反应离不开水，②正确；

③结合水与细胞内的其他物质相结合，是细胞结构的重要组成成分，③正确；

④水在细胞中以两种形式存在，一种是结合水，约占细胞内全部水分的4.5%，其余为自由水，④正确；

⑤由于细胞内的生化反应需要自由水作为溶剂或者直接参与，自由水与结合水的比例高，细胞新陈代谢强，因此自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系很大，⑤错误；

⑥新陈代谢旺盛的细胞中自由水的比例高，新陈代谢不旺盛或衰老的细胞中自由水比例低，因此不同细胞内自由水与结合水的比例相差较大，⑥错误。故⑤⑥错误，①②③④正确。

5．豌豆的种子有圆粒和皱粒。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（       ）

A．前者主要是结合水，后者是自由水 B．两者主要都是结合水

C．前者主要是自由水，后者是结合水 D．两者主要都是自由水

【答案】A

【解析】

因为结合水是水在生物体和细胞内的存在状态之一，是吸附和结合在有机固体物质上的水，也就是说结合水主要是和种子中的淀粉结合在一起，因此圆粒中的水是结合水；自由水不被植物细胞内胶体颗粒或大分子所吸附，能自由移动，并起溶剂作用。皱粒种子中淀粉含量少，蔗糖含量高，也就是说自由水不能与淀粉（蛋白质）结合，它主要与蔗糖溶解在一起，因此皱粒种子失去的水分为自由水，综上可知，圆粒种子保留的水分主要是结合水，皱粒种子失去的水分主要是自由水，A正确。

6．人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等；血钙含量过低会出现肉抽搐现象，血钙含量过高会出现肌无力。这些事实表明无机盐的作用为（       ）

A．可维持细胞的酸碱平衡 B．对维持生命活动有重要作用

C．是细胞内重要化合物的重要组成成分 D．为生物体的各项生命活动直接提供能量

【答案】B

【解析】

A、无机盐中维持酸碱平衡的是缓冲对，与题意不符，A错误；

B、根据题意，钠离子影响了神经细胞和肌肉细胞的兴奋性、哺乳动物的血液中如果钙离子含量太低就会出现抽搐等症状、血钙含量过高会出现肌无力，这说明了无机盐能维持细胞和生物体的生命活动，B正确；

C、无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分、Mg2+ 是叶绿素的必要成分，但是与题意不符，C错误；

D、无机盐不能提供能量，D错误。

7．2009年3月22日是第十七届“世界水日”，宣传的主题是“跨界水——共享的水，共享的机遇”。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．水在细胞中以结合水和自由水形式存在

B．冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强植物的抗寒能力

C．代谢旺盛的细胞中自由水/结合水的比值增大

D．在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生

【答案】B

【解析】

A、水在细胞中的存在形式是自由水和结合水，A正确；

B、冬季，植物体内自由水含量相对降低，以增强植物的抗寒能力，B错误；

C、细胞中自由水与结合水比值与细胞的代谢呈正相关，自由水与结合水比值升高，细胞代谢旺盛，C正确；

D、胰岛素为蛋白质，通过脱水缩合形成，故在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生，D正确。

8．2021年5月15日，我国首个火星探测器“天问一号”着陆火星，开启火星探测之旅。科学家推测，液态水是存在生命的前提。下列关于细胞中水的功能的叙述，错误的是（       ）

A．作为良好的溶剂

B．维持细胞的酸碱平衡

C．缓和温度变化

D．参与某些生化反应

【答案】B

【解析】

AC、细胞中的水可作为良好的溶剂，并具有缓和温度变化的作用，AC正确；

B、维持细胞的酸碱平衡的是细胞中的无机盐，B错误；

D、细胞中的水可参与某些生化反应，如光合作用的光反应等过程，D正确。

9．科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响，结果如下图所示。下列结论中与结果不相符的是 （       ）

A．钙或硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响

B．适宜浓度的钙或硼分别有利于花粉管生长或花粉萌发

C．钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉的萌发

D．硼对于花粉萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管的生长

【答案】A

【解析】

A、据图可知：适宜浓度的钙可促进花粉管生长，适宜浓度的硼对于花粉萌发有利，A符合题意；

B、分析题图曲线可知，钙浓度对花粉管生长有影响，但不影响花粉萌发速率，硼对花粉萌发有影响，但对于花粉管生长速度无影响，因此适宜浓度的钙或硼分别有利于花粉管生长或花粉萌发，B不符合题意；

CD、由图示可知，适宜浓度的硼有利于花粉萌发，适宜浓度的钙有利于花粉管生长，且钙对花粉管生长有明显影响，而在一定范围内几乎不影响花粉的萌发；硼对于花粉萌发有明显影响，而在一定范围内几乎不影响花粉管生长，CD不符合题意。

10．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是（       ）

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可表示细胞新陈代谢速率随自由水与结合水比值的变化

C．曲线③可以表示一粒新鲜的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可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化

【答案】C

【解析】

A、衰老的细胞中自由水含量减少，细胞内自由水与结合水的比值也将减小，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，A正确；

B、细胞内自由水与结合水的比值升高后，新陈代谢速率增强，当超过一定的比值时，新陈代谢速率达到相对稳定，曲线②可表示新陈代谢速率随自由水与结合水比值的变化，B正确；

C、新鲜的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，最后达到一恒定值，不能用曲线③表示，C错误；

D、幼儿体内的含水量高于成年人身体内水的含量，幼儿体内水的含量约为77%，随年龄增加，体内含水量逐渐减小，曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化，D正确。

11．患急性肠炎时需要及时注射生理盐水；不慎受伤后要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时要喝淡盐水。以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是（       ）

①消毒             ②维持水分代谢             ③维持无机盐代谢的平衡④降温             ⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用

A．①②④ B．③②⑤ C．②⑤③ D．②③④

【答案】C

【解析】

肠炎病人肠道吸收功能下降，不及时补充水分会造成脱水，所以给肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢平衡，②正确；

受外伤利用0.9%生理盐水清洗伤口是因为0.9%生理盐水是细胞的等渗溶液，且具有清洁作用，维持细胞的正常形态，⑤正确；

高温作业时，因高温出汗过多而丢失的盐分，喝淡盐水可以维持无机盐代谢的平衡，③正确。

12．2020年，青岛海水稻研究发展中心在全国的海水稻示范种植面积由原来的2万亩扩大到10万亩。海水稻通过在液泡中储存大量的Na+而促进细胞吸收水分，该现象说明海水稻细胞液泡内的Na+的主要作用是

①维持细胞质正常的pH②参与构成细胞内的化合物③调节植物细胞的渗透压和细胞内的环境④提高细胞液的浓度，使细胞保持坚挺

A．①② B．②③ C．①④ D．③④

【答案】D

【解析】

①无机盐可维持细胞质正常的pH，但液泡中储存大量的Na+而促进细胞吸收水分不能体现该功能，①错误；

②某些无机盐能参与构成细胞内的重要化合物，但液泡中储存大量的Na+而促进细胞吸收水分不能体现该功能，②错误；

③无机盐能调节植物细胞的渗透也和细胞内的环境，而液泡中储存大量的Na+，进而促进细胞吸收水分能体现该功能，③正确；

④液泡中储存大量的Na+而促进细胞吸收水分，使细胞保持坚挺，④正确。

13．下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（       ）

A．自由水是细胞内许多生化反应的介质，不直接参与生化反应

B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中

C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也参与部分有机物的合成

D．无机盐全部以离子形式存在，有利于无机盐参与各种生化反应

【答案】C

【解析】

A、自由水是生化反应的介质，可直接参与生化反应，如可参与有氧呼吸的第二阶段，A错误；

B、结合水是细胞结构的重要组成成分，而液泡中的水主要为自由水，B错误；

C、无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分，C正确；

D、无机盐大部分以离子的形式存在，少部分以化合物的形式存在，D错误。

请点击修改第II卷的文字说明

二、综合题

14．分析资料，回答下列问题：

(1)俗话说“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。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是____________。

(2)碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是______________________________。被运送的大量药品之一是0．9%的生理盐水，它对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是________________________。

(3)如图所示，甲表示几种生物体内的含水量，乙表示人体内有关组织或器官的含水量。

①生物体内含量最多的化合物是________。

②水生生物的含水量一般比陆生生物________(填“高”或“低”，下同)。

③代谢旺盛的组织或器官的含水量一般较________。

【答案】(1)Cu、Zn、Fe

(2)     构成生物体内某些复杂化合物     维持生物体的生命活动

(3)     水     高     高

【解析】

 (1)微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，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，则其中属于微量元素的是Cu、Zn、Fe。

(2)碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，由此说明无机盐有参与构成生物体内复杂的化合物组成的作用；被运送的大量药品之一是0.9%的生理盐水，它对维持细胞内外渗透压非常重要，该现象说明无机盐通过维持细胞外液的渗透压起到了使生物体生命活动正常进行的作用。

(3)生物体内含量最多的化合物是水；据不同的生物比较可知，水生生物的含水量一般比陆生生物高；代谢旺盛的组织或器官含水量一般较高。

15．植物在越冬时，细胞内的生理代谢会发生改变以提高抗寒能力。下图表示某种植物在不同时期含水量和呼吸速率的变化，请回答下列问题：

(1)9～12月，植物细胞线粒体的代谢活动强度变化是________________。

(2)植物的含水量随气温下降而下降的原因可能是________________。

(3)在10～12月，植物的自由水与结合水含量的比值逐渐________________（填“增大”或“减小”）、原因是________________。据此推测，植物的抗寒能力的大小与该比值大小的关系是________________。（填“呈正相关”“呈负相关”或“无关”）。

【答案】(1)先增强后减弱

(2)温度下降，蒸腾作用减弱，植物的吸水量减少

(3)     减小     越冬期间，植物的自由水含量减少而结合水含量增加     呈负相关

【解析】

 (1)由图可知，9～12月，植物细胞的呼吸速率先增强后减弱。

(2)由图示来看，温度下降，蒸腾作用减弱，植物吸水较少，因此植物含水量呈下降趋势。

(3)由图示看出，冬季来临的过程中（10～12月），随着温度降低，植物的自由水含量减少而结合水含量增加，即自由水和结合水的比值不断减小，新陈代谢不断减弱，抗寒性逐渐增强，据此推测，植物的抗寒能力与该比值呈负相关。

【点睛】

本题的知识点是细胞内水的存在形式，结合水与自由水比值与抗逆性的关系，植物体内水分含量随温度变化而变化的关系，分析题图获取信息是解题的突破口，对细胞内水的存在形式和作用的理解与灵活应用是解题的关键。

16．下表是几种植物部分器官灰分的成分，请根据表格完成（1）～（3）题：

几种植物部分器官灰分的成分/%

(1)从上表的比较中可以看出，植物的_____含磷最多，含_____次之。这说明这两种元素对_____的形成是非常重要的。

(2)从上表还可以看出，植物的茎和叶中含_____较多；植物块茎中含_____最多，这可以证明该元素在贮藏_____的过程中起着重大作用。

(3)因此，对于收获种子的农作物应该多施_____肥，对于收获块茎的农作物应该多施_____肥。

【答案】(1)     种子     钾     种子

(2)     硅     钾     淀粉

(3)     磷肥和钾     钾

【解析】

 (1)由表格中K2O、P2O5两栏的数据可知：植物的种子含磷最多，含钾次之。这说明这两种元素对果实、种子的建成是非常重要的。

(2)从上表可以看出，小麦茎叶中SiO2含量是67.4，玉米茎叶中SiO2含量是40.2，说明植物的茎和叶中含硅较多；马铃薯块茎中K2O的含量是 60.0，说明地下贮藏器官含钾最多，这证明该元素在贮藏淀粉的过程中起着很大作用。

(3)无机盐对植物的生长发育起着重要的作用，这些无机盐包括含氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼等的多种无机盐，其中植物生活中最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。由上述表格数据分析，对于收获籽粒的农作物应该多施磷肥和钾肥，对于收获块茎的农作物应该多施钾肥。

17．无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%~1.5%。

（1）哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，这一实例说明无机盐离子对________________________有重要作用。

（2）查找资料可知Mg是大豆生长发育必需的元素，为验证这一结论，某位同学设计实验如下。请对该同学实验设计①、②、③步骤中的不足之处进行修改。

①将处于不同生长状况的大豆幼苗分为2组，用符合实验要求的容器培养；

修改：____________________________。

②对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组容器内盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液；

修改：______________________________________。

③两组置于相同条件下培养，并对溶液通气；

修改：_______________________________________。

④观察、比较两组的生长发育情况。

【答案】     维持细胞和生物体的生命活动     应选择生长状况一致的大豆幼苗     对照组容器内感有一定量含有大豆生长发育必需的各种元素的完全培养液，实验组容器内盛有等量不含镁离子的“完全培养液”     两组应在相同且适宜的条件下培养

【解析】

（1）如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，这一实例说明无机盐离子对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。

（2）

①应将生长状况一致的大豆幼苗分为2组。

②对照组盛有一定量含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组盛有等量不含镁离子的完全营养液，遵循单一变量原则，自变量为是否含镁离子。

③两组置于相同且适宜条件下培养，并对溶液通气。

【点睛】

本题旨在考查学生理解无机盐的存在形式和功能，学会根据实验设计的对照原则、单一变量的原则设计实验判断某种元素是植物生长发育必需的元素，并对实验步骤进行评价和完善。