必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第2节 细胞中的无机物精练

第2节　细胞中的无机物

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.下列关于细胞中水的含量的叙述,错误的是(　　)

A.水是人体细胞中含量最多的化合物

B.结合水大约占细胞内全部水分的4.5%

C.抗冻的植物细胞内自由水含量多

D.自由水和结合水在一定条件下可以相互转化

答案C

解析人体细胞中水是含量最多的化合物,A项正确;结合水是细胞结构的重要组成成分,大约占细胞内全部水分的4.5%,B项正确;抗冻的植物细胞自由水含量较低,C项错误;自由水和结合水不是一成不变的,在一定的条件下可以相互转化,D项正确。

2.已知Mn是许多酶的活化剂,例如其能激活硝酸还原酶,缺Mn的植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子              (　　)

A.对维持细胞的形态和功能有重要作用

B.对维持生物体的正常生命活动有重要作用

C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用

D.对调节细胞内的渗透压有重要作用

答案B

解析Mn能够激活硝酸还原酶,使硝酸盐发生化学变化,进而被植物体利用,这说明Mn对维持生物体的正常生命活动有重要作用。

3.下列关于细胞中无机物的叙述,正确的是(　　)

A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应

B.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

C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成

D.哺乳动物的血液中如果钙离子的含量太高,会出现抽搐等症状

答案B

解析自由水能作为生化反应的介质,同时也能直接参与生化反应,如有氧呼吸,A项错误;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才能进行新陈代谢,B项正确;无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,参与有机物的合成,例如亚铁离子参与血红蛋白的合成,C项错误;哺乳动物的血液中的钙离子含量太低,会出现抽搐等症状,D项错误。

4.医生常给脱水病人注射质量分数为0.9%的NaCl溶液,而不注射蒸馏水或浓度更高的盐水,这是因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破;在浓盐水中会因失水过多而皱缩,从而失去输送氧气的功能。这说明(　　)

A.水分子容易进出细胞

B.无机盐离子容易进出细胞

C.是由红细胞的特性造成的

D.无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要作用

答案D

解析红细胞的生活环境与质量分数为0.9%的NaCl溶液渗透压相似,当外界溶液的浓度发生变化时,细胞的形态和功能都将随之发生变化,这说明无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要作用。

5.生物体的一切生命活动都离不开水,下列叙述错误的是 (　　)

A.水具有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定性

B.幼儿体内的含水量高于成年人

C.种子晒干后,结合水含量减少,代谢减慢

D.植物成熟部分比幼嫩部分含水量低

答案C

解析种子晒干后,自由水含量减少,代谢缓慢。

6.2021年3月22日是第二十九届“世界水日”,联合国确定2021年“世界水日”的主题为“Valuing Water”(珍惜水、爱护水)。下列关于水的叙述不正确的是(　　)

A.水是细胞中含量最高的化合物

B.水在细胞中的存在形式与功能是可以变化的

C.生物体内的含水量与生物种类差别不大

D.水是进行生命活动的基础,因为生命活动中的生化反应需要在水中进行

答案C

解析水在细胞中含量最高,A项正确;细胞中的水可分为自由水和结合水,两者是可以相互转化的,并在转化中功能发生改变,B项正确;生物种类不同,生物体内的含水量不同,C项错误;生命活动中的生化反应需在水中进行,D项正确。

7.某人近来脸色苍白、四肢无力,总是感到头昏眼花,到医院里进行血常规化验,医生发现其血红蛋白含量减少。如果你是医生,除了对他进行药物治疗外,还应建议他在饮食上补充下列哪种食品?(　　)

A.含糖较多的食品 

B.含铁丰富的食品

C.含钙丰富的食品 

D.含锌丰富的食品

答案B

解析糖类是能源物质,不会影响血红蛋白的含量,A项错误;血红蛋白的合成需要铁离子的参与,血红蛋白减少很可能是缺少铁元素,所以应多补充含铁丰富的食品,B项正确;缺钙会引起抽搐,C项错误;锌参与代谢但不影响血红蛋白的形成,D项错误。

8.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

答案D

解析判断某元素是否为必需元素,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,植物的生长发育才能恢复正常(症状消失),则说明该元素是植物所必需的元素。

9.在发生矿难有矿工被困时,进行救援的同时,须打通生命通道,向被困人员输送水和营养液。

(1)被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分,铁是血红蛋白的重要组成成分,这说明无机盐的生理作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;被运送的大量药品之一是质量分数为0.9%的NaCl溶液,它对维持细胞内外　　　　　　的平衡具有非常重要的意义。 

(2)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,其中属于大量元素的是　　　　　　　　　。 

(3)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　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)构成生物体内某些复杂化合物　渗透压　(2)K、Ca、P、Mg　(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运送营养物质和代谢废物　④为细胞生存提供液体环境

解析(1)碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,铁是构成血红蛋白的重要组成成分,这说明无机盐能构成生物体内复杂的化合物。给受困人员补充生理盐水,能维持细胞内外渗透压平衡。(2)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,其中属于大量元素的是K、Ca、P、Mg。(3)水在细胞中有自由水和结合水两种形式,其中自由水的生理作用有:是细胞内的良好溶剂;参与多种生物化学反应;运送营养物质和代谢废物;为细胞生存提供液体环境等。

等级考提升练

10.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,下列说法合理的是              (　　)

A.一定浓度范围内,钙对花粉管生长几乎无影响

B.一定浓度范围内,硼对花粉萌发几乎无影响

C.钙和硼分别能促进花粉管的生长和花粉的萌发

D.钙和硼分别影响花粉管的生长和花粉的萌发

答案D

解析在一定范围内,随钙浓度增加,花粉管生长速率增加,超过一定浓度,随钙浓度增加,花粉管生长速率降低;钙对花粉萌发无影响。在一定范围内,随硼浓度增加,花粉的萌发率增加,超过一定浓度,随硼浓度增加,花粉萌发率降低,硼对花粉管生长无影响。

11.冬季来临,随着气温逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理变化,抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率(以每克干重每小时吸收的O2的量表示)变化的关系图。请根据图推断以下有关说法错误的是(　　)

A.冬季来临,自由水明显减少是植物呼吸速率下降的主要原因

B.结合水与自由水含量的比值,与植物的抗寒性呈现明显的正相关

C.随着气温和土壤温度的下降,根系的吸水量减少,组织的含水量下降

D.随着温度缓慢降低,植物的呼吸作用逐渐减弱,有利于减少有机物的消耗

答案A

解析呼吸速率下降的主要原因是温度过低导致,A项错误;结合水相对含量升高时,植物抗寒性增强,冬季来临,植物体内自由水含量下降,结合水含量上升,B项正确;温度降低,植物的代谢速率随之降低,产生的各种化合物减少,导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少,C项正确;温度降低,细胞呼吸减弱,消耗的有机物减少,D项正确。

12.(多选)下列关于生物体内水和无机盐的叙述,正确的是(　　)

A.旱生植物比水生植物具有更强的抗旱能力,其原因之一是自由水的相对含量较低

B.干种子内结合水的相对含量较低,不能进行旺盛的生命活动

C.镁离子是叶绿素的重要成分,缺镁会造成叶片发黄

D.输液时用生理盐水能防止细胞过度吸水而涨破

答案ACD

解析结合水和自由水的比值与植物的抗逆性有关,旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力,其原因之一是自由水的相对含量较低,结合水的含量较高;干种子内自由水的相对含量较低,不能进行旺盛的生命活动;镁离子是叶绿素的重要组成成分,缺镁会造成叶绿素合成不足,造成叶片发黄;生理盐水与人体血浆渗透压相近,可防止细胞过度吸水而涨破。

13.(多选)结合曲线,下列有关无机物在生物体内含量的说法,正确的是(　　)

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可表示细胞代谢强度随结合水与自由水比值的变化

C.曲线③可以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可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化

答案AD

解析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;细胞内自由水/结合水比值越高,细胞代谢强度越大,最终达到相对稳定;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,最后达到一恒定值;幼儿体内水的含量高,随年龄增加,体内水所占比例逐渐减小。

14.设计一个实验证明镍盐为植物生活所必需的无机盐。根据提供的实验材料用品,完成实验步骤,并得出相应结论。

(1)材料用品:完全培养液甲,缺镍的完全培养液乙,适当的固定材料,广口瓶若干,长势相同的玉米幼苗,含镍的无机盐。

(2)方法步骤

①取两个洁净的广口瓶编号A、B,并向A中加入一定量的完全培养液甲,向B中加入　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②将　　　　　　　　　　　　　　　均分为两组,将其中一组在A瓶中培养,另一组在B瓶中培养。 

③将两广口瓶置于　　　　　　　　　　的条件下培养一段时间,观察　　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验结果及结论

结果:A瓶中　　　　　　　　　　　　　　;B瓶中　。 

结论:说明　。 

(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐,还应增加的实验步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(2)①等量的缺镍的完全培养液乙　②长势相同的玉米幼苗　③相同且适宜　玉米幼苗的生长状况　(3)玉米幼苗生长正常　玉米幼苗不能正常生长　镍盐是植物生活所必需的无机盐　(4)向B瓶中添加镍盐,观察玉米幼苗能否恢复正常生长

解析根据实验目的,本实验的自变量是营养液中镍盐的有无,其他条件均应相同且适宜。溶液培养法可以用来判定某元素是不是必需元素,运用对照原则,将玉米幼苗随机分为两组,分别放在含镍的和不含镍的培养液中培养,观察实验结果,对结果进行分析,得出结论。

15.市场上有很多运动饮料,很多年轻人无论是否运动,都喜欢把运动饮料当水饮用,渴了就来一瓶!这种做法对吗?请运用你学的元素和化合物的知识分析说明。

答案参见解析。

解析本题具有一定的开放性,言之成理即可。运动型饮料有多种无机盐和有机物,高强度运动后根据需要适当饮用可以快速消除疲劳,补充所需营养物质,但是当水饮用,可能对身体不利。比如其中的糖使人肥胖;无机盐离子可能影响正常的渗透压,加重肾脏的负担,且对有高血压和心脏疾病的人不利;而有些饮料还含有咖啡因,长期摄入咖啡因对健康不利。