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训练

四　细胞中的无机物

(20分钟　100分)

(50分)

一、选择题(共4题,每题7分,共28分。每题只有1个选项符合题意)

1.(2022·长沙高一检测)每年3月22日是世界水日,宗旨是唤起公众的节水意识,加强水资源保护。水是生命之源,下列关于生物体内水的叙述错误的是(　　)

A.参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水

B.越冬的植物细胞内结合水/自由水的比值上升

C.水既是细胞代谢所需的原料,也是细胞代谢的产物

D.失去自由水的种子不具有萌发的能力

【解析】选D。自由水在细胞内可以自由流动,参与运输营养物质和代谢废物,A正确;越冬的植物细胞内自由水含量减少,结合水/自由水的比值上升,B正确;水既是细胞代谢所需的原料,也是细胞代谢的产物,例如在有氧呼吸中,水既是反应物,也是生成物,C正确; 失去结合水的种子不具有萌发的能力,D错误。

2.关于水能成为良好溶剂及具有支持生命的独特性质的原因的叙述,错误的是

(　　)

A.水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂

B.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

C.自由水和结合水都能参与化学反应

D.氢键的存在使水有较高的比热容,使得温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定

【解析】选C。水分子是极性分子,因此,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水可以作为良好的溶剂,A正确;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,B正确;自由水能参与化学反应,而结合水是细胞结构的组成成分,不能参与生化反应,C错误;氢键的存在使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,D正确。

3.无机盐在细胞的生命活动中具有重要作用。下列有关叙述错误的是(　　)

A.缺钙的人剧烈运动容易抽筋

B.急性腹泻导致严重脱水的人需要补充生理盐水

C.食用加碘食盐可为人体合成甲状腺激素提供原料

D.铜是叶绿素分子必需的成分

【解析】选D。血钙过低会引起抽搐,所以缺钙的人剧烈运动容易抽筋,A正确;生理盐水是人体内环境的等渗溶液,急性腹泻导致严重脱水的人需要补充生理盐水,B正确;碘是甲状腺激素的重要组成元素,因此食用加碘食盐可为人体合成甲状腺激素提供原料,C正确;镁是叶绿素分子必需的成分,D错误。

4.(2022·济宁高一检测)玉米细胞和人体细胞内含量较多的化学元素的种类及其含量(干重,质量分数)如表所示。下列叙述正确的是(　　)

A.两种细胞所含化学元素的种类差异很大

B.两种细胞内S元素含量很少,却具有重要的作用

C.玉米细胞O元素含量高于人体细胞是因为其含水量高

D.哺乳动物缺乏Ca2+时会引发肌肉酸痛、无力

【解析】选B。两种细胞所含化学元素的种类差异不大,A错误;两种细胞内S元素含量很少,却具有重要的作用,B正确;玉米细胞O元素含量高于人体细胞是因为其含糖量高,C错误;哺乳动物缺少Na+时会引发肌肉酸痛、无力,D错误。

二、非选择题(共22分)

5.当发生山体塌方时,为了救援被掩埋人员,要迅速打通生命通道,向被困人员输送水和营养液。人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。

(1)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分,铁是血红素的组成成分,这说明无机盐的生理作用是___________。 

(2)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、Na、Fe等人体必需元素,其中属于大量元素的是__________________。 

(3)水在人体内有着重要作用,水在人体细胞中的存在形式有自由水和_________两种,其中自由水的生理作用有:①________________;②__________________;

③____________________;④运送营养物质和代谢废物。 

【解析】(1)钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分,铁是血红素的重要组成成分,这说明无机盐能构成细胞内的某些复杂化合物。(2)组成细胞的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。(3)见答案。

答案:(1)构成细胞内某些复杂化合物

(2)K、Ca、P、Mg、Na　(3)结合水

①是细胞内的良好溶剂　②参与多种生物化学反应　③为细胞生存提供液体环境

(35分)

一、选择题(共10分)

6.华北地区经常出现苹果小叶病,有人认为可能是土壤中缺锌引起的,有人认为可能是土壤中缺镁引起的。科学家通过实验进行探究得出了相应的结论。下列有关叙述,正确的是(　　)

A.锌是植物细胞生命活动所必需的大量元素,镁是植物细胞生命活动所必需的微量元素

B.在缺锌的完全培养液中观察到苹果苗出现小叶病,说明苹果小叶病一定是缺锌引起的

C.在缺镁的完全培养液中观察到苹果苗出现小叶病,说明苹果小叶病一定是缺镁引起的

D.该实验的自变量是培养液的种类,因变量是苹果苗生长发育状况,得出的结论有四种

【解析】选D。锌是植物细胞生命活动所必需的微量元素,镁是植物细胞生命活动所必需的大量元素,A错误;在缺锌的完全培养液中观察到苹果苗出现小叶病,如果再加入锌元素,一段时间后症状消失,则才能说明苹果小叶病一定是缺锌引起的,B错误;在缺镁的完全培养液中观察到苹果苗出现小叶病,如果再加入镁元素,一段时间后症状消失,则才能说明苹果小叶病一定是缺镁引起的,C错误;该实验的自变量是培养液的种类,因变量是苹果苗生长发育状况,得出的结论有小叶病是缺锌引起的、小叶病是缺镁引起的、小叶病是缺锌和镁引起的、小叶病与缺锌和缺镁没有关系四种,D正确。

【方法规律】探究某种无机盐是否为植物必需元素的思路

提醒:实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。

【补偿训练】

　　为探究矿质元素对玉米幼苗生长状况的影响,将两组生长状况相同的玉米幼苗,分别放在盛有等量的蒸馏水(甲组)和土壤浸出液(乙组)的玻璃器皿中进行培养,一段时间后,观察并比较两组幼苗的生长状况。下列叙述错误的是(　　)

A.该实验甲组为对照组,乙组为实验组

B.根系吸收的水能与蛋白质、多糖等结合,成为生物体的构成成分

C.将乙组玉米秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐

D.乙组幼苗长得好,因为无机盐对细胞和生物体的生命活动有重要作用

【解析】选C。甲组盛有蒸馏水,故为对照组,乙组盛有土壤浸出液为实验组,A正确;水能与蛋白质、多糖等结合形成结合水,是生物体的构成成分,B正确;秸秆充分晒干,含量最多的是纤维素和蛋白质等有机物,而不是无机盐,C错误;与甲组对照,乙组幼苗长得好,是土壤溶液中的无机盐发挥作用的结果,D正确。

二、非选择题(共25分)

7.植物的种子都有一定的寿命,种子要安全储存,首先要晒干,在低温、低湿、低氧的环境下可适当延长种子的储藏时间。植物种子需要浸润在水中或者潮湿的土壤中,以及提供一定浓度的氧气才能够萌发。研究发现在种子萌发过程中种子内储存的淀粉开始大量消耗,提供能量促使种子萌发;若土壤中镁的含量低,萌发的幼苗叶片变黄,当严重缺镁时幼苗死亡。请回答下列问题:

(1)种子细胞中水的存在形式是____________,萌发过程中种子吸水主要是增加________的含量。 

(2)淀粉消耗过程需要水的参与,说明水的生理作用是__________________;镁在幼苗发育过程中的生理作用:_____________________________________。 

【解析】(1)种子细胞中水的存在形式是自由水和结合水两种形式,萌发过程中种子吸水主要是增加自由水的含量。(2)淀粉消耗过程需要水的参与,说明水的生理作用是参与细胞内的生物化学反应。镁可以合成叶绿素,促进幼苗进行光合作用,即镁元素是某些复杂化合物(如叶绿素)的重要组成物质。

答案:(1)自由水和结合水　自由水

(2)参与细胞内的生物化学反应　镁元素是某些复杂化合物(如叶绿素)的重要组成物质

(15分)

8.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)细胞中大多数无机盐以____________的形式存在。 

(2)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。 

(3)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①②③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。

【解析】(1)细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。

(2)血液中钙离子含量不足,会引起抽搐,说明了无机盐能够维持细胞和生物体的生命活动。

(3)在设计对照实验时,应遵循的原则有:单一变量原则、对照原则和等量原则。

①选择大豆幼苗时,应该选用生长状况一致的且要平均分为2组,这是遵循单一变量原则;

②设置实验时,应该选用培养液培养,保证植物能生长。对照组采用的是含有大豆生长发育必需的各种元素的完全培养液,实验组采用的是等量不含镁离子的培养液,这是遵循单一变量和等量原则;

③培养的条件应该相同且适宜,保证大豆能生长。

答案:(1)离子

(2)维持细胞和生物体的生命活动

(3)①应选择生长状况一致的大豆幼苗平均分为2组

②对照组容器内盛有一定量含有大豆生长发育必需的各种元素的完全营养液,实验组容器内盛有等量不含镁离子的“完全营养液”　③应在相同且适宜的条件下培养

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