高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞中的无机物精品课堂检测

2.2细胞中的无机物课堂检测

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．如下图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是（　　）

A．图中①指的是结合水，该部分水较少，丢失会导致细胞死亡

B．图中②指的是自由水，细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多

C．存在形式①转变成②有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性

D．图中甲表示“组成细胞结构”，乙可表示运输营养物质和代谢废物

2．无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，下列相关叙述错误的是（    ）

A．青少年易发生抽搐与骨骼生长消耗大量钙有关

B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降

C．缺镁会导致叶片变黄与胡萝卜素合成受阻有关

D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐

3．下列关于水和无机盐的说法错误的是（    ）

A．水的性质和功能是由它的分子结构所决定的

B．小麦种子烧尽时见到的一些灰白色的灰烬就是小麦种子里的无机盐

C．人体内Ca2+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

D．水分子之间的氢键不断地断裂和形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性

4．下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的（    ）

A．Fe是血红蛋白不可缺少组成成分

B．油菜缺少B时只开花不结果

C．哺乳动物血液中Ca2+盐含量太低会抽搐

D．人体内Mn的含量过高会导致运动失调

5．下列关于生物体内元素、水和无机盐的叙述，正确的是（    ）

A．人体细胞中含有Ca、Fe、Zn等大量元素

B．干种子内结合水的相对含量较低，因此不能进行旺盛的生命活动

C．旱生植物比水生植物更抗旱，原因之一是结合水的相对含量较高

D．无机盐主要以离子形式存在，可以为人体生命活动提供能量

6．下列有关水和无机盐的叙述，不正确的是（    ）

A．细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在

B．Mg2+是血红素的必要成分

C．水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂

D．水是细胞中某些代谢的反应物和产物

7．某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述错误的是（    ）

A．步骤一损失的水在细胞中以自由水形式存在

B．步骤二损失的水与细胞内其他物质相结合，其在细胞内的含量相对稳定

C．步骤三损失的主要是无机盐，它们在细胞中主要以离子形式存在

D．干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水与自由水的比值相对较高

8．在青藏高原西部的广袤高寒地区，年降水量不足100毫米，生长着一类“抱团取暖”的矮化植物。它们紧密排列、贴地生长，不仅能抗冻害，还能避免强风引起的强烈蒸腾导致植物水分丧失。下列关于此类矮化植物细胞中自由水和结合水的叙述，错误的是（    ）

A．此类矮化植物的耐旱性与其细胞内结合水的含量呈正相关

B．此类矮化植物抗寒性强，呼吸速率较慢的主要原因是其自由水含量少

C．此类矮化植物体内衰老细胞的自由水与结合水的比值较正常细胞低

D．此类矮化植物种子在萌发过程中，细胞内结合水与自由水的比值降低

9．威尔逊氏症是铜在体内积累而导致的疾病。铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致肝、肾衰竭，甚至大脑损伤。下列叙述正确的是（    ）

A．铜是人体生命活动所需的大量元素，但积累过多时会对身体造成伤害

B．人体内Cu2+均以化合物形式存在，参与维持机体正常的渗透压

C．细胞中的结合水既能结合和溶解Cu2+ ，又在Cu2+的运输中发挥重要作用

D．威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药物治疗

10．无机盐在生物体内虽然含量不多，但是当某些无机盐缺乏时，生命活动难以正常进行。

(1)在某地区种植的冬小麦经常出现白苗病，观点一认为是土壤中缺锌引起的，理由是锌是许多酶的活化剂，缺锌导致叶绿素合成有关酶的活性降低，使叶片失绿；观点二认为是土壤中缺镁引起的，理由是_______________。

(2)有同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验，探究哪种观点正确。

①预测实验结果与结论：

A组的冬小麦幼苗正常生长。

若B组冬小麦幼苗表现出白苗病，C组正常生长，则观点一正确；

若__________，则观点二正确；

若___________________，则观点一和观点二都不正确；

若_______________，则观点一和观点二都正确。

②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，进一步证明该观点正确，还应增加的实验步骤是__________________，然后在相同条件下培养一段时间。增加步骤后预期的实验结果是__________。

参考答案：

1．C

【分析】由题图可知：水的存在形式②有多种功能，故为自由水，则①为结合水，据此分析作答。

【详解】A、水的存在形式②有多种功能，故为自由水，则①为结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分，如果这部分水失去会导致细胞死亡，A正确；

B、自由水②含量高，细胞代谢旺盛，B正确；

C、自由水②转化为结合水①，可降低代谢水平，提高植物抗寒性、抗旱性等抗逆能力，C错误；

D、①为结合水，其功能为甲“组成细胞结构”；②为自由水，是良好的溶剂、能运送营养物质和代谢的废物、参与生化反应，为细胞提供液体环境等功能，故乙可表示运输营养物质和代谢废物，D正确。

故选C。

2．C

【分析】无机盐大多数以离子的形式存在，有的参与大分子化合物的组成。细胞中无机盐的作用：

①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分；

②维持细胞的生命活动，如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；

③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。

【详解】A、青少年易发生抽搐与骨骼生长消耗大量钙导致血液中钙含量低有关，A正确；

B、铁是血红蛋白的组成成分，人体内缺铁会影响血红蛋白的合成，导致哺乳动物血液运输氧气的能力下降，B正确；

C、缺镁会导致叶片变黄与叶绿素合成受阻有关，因为镁是叶绿素的组成元素，C错误；

D、燃烧过程中有机物被分解，剩下的灰烬是无机盐，可以用来肥田，D正确。

故选C。

3．C

【分析】细胞中的水分包括自由水和结合水，细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，被称为自由水；与细胞内的其他物质相结合的水被称为结合水。

【详解】A、结构决定功能，水的性质和功能是由它的分子结构所决定的，A正确；

B、点燃一粒小麦种子，待它烧尽时可见到一些灰白色的灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的无机盐，B正确；

C、人体内Na+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，C错误；

D、由于水分子之间氢键的作用力比较弱，氢键不断地断裂和形成，使水在常温下能够维持液态，具有流动性，D正确。

故选C。

4．B

【分析】大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等，微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等；无机盐主要以离子的形式存在，有些无机盐参与某些大分子化合物的组成，许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要功能，有些无机盐还对维持酸碱平衡和渗透压具有重要作用。

【详解】A、Fe是血红蛋白不可缺少组成成分，Fe是微量元素，但没有涉及到缺乏Fe能否影响生命活动，因此不能说明Fe元素是人体生命活动所必需的，A错误；

B、B是微量元素，油菜缺少B时只开花不结果，说明微量元素B是生命活动必需的元素，B正确；

C、Ca元素是大量元素，不是微量元素，C错误；

D、人体内Mn的含量过高会导致运动失调，没有涉及到缺乏Mn能否影响生命活动，因此不能说明Mn元素是人体生命活动所必需的，D错误。

故选B。

5．C

【分析】1、细胞内的无机物包括水和无机盐；水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用，结合水是细胞结构的重要组成成分。

2、无机盐的主要存在形式是离子，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分，如Fe是血红蛋白的组成成分，Mg是叶绿素的组成成分；许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有些无机盐还参与维持酸碱平衡和渗透压。

【详解】A、人体细胞中含有Ca等大量元素，Fe、Zn是微量元素，A错误；

B、干种子内结合水的相对含量较高，因此不能进行旺盛的生命活动，B错误；

C、结合水的含量与抗逆性有关，旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是结合水的相对含量较高，C正确；

D、无机盐主要以离子形式存在，不能为人体生命活动提供能量，D错误。

故选C。

6．B

【分析】1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。

2、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。

【详解】A、细胞中无机盐很少，约占细胞的1%-1.5%，细胞中无机盐大多数是以离子形式存在，A正确；

B、Mg2+是叶绿素的必要成分，Fe2+是血红蛋白的必要成分，B错误；

C、水分子的空间结构及电子的不对称分布，氧端带有负电荷，氢端带有正电荷，易与带正电荷或负电荷的分子结合，是良好的溶剂，C正确；

D、水是细胞中某些代谢的反应物（如水的光解）和产物（如脱水缩合），D正确。

故选B。

7．C

【分析】细胞中的水以自由水和结合水的形式存在，自由水是细胞内许多物质的良好溶剂，是化学反应的介质，水还是许多化学反应的产物或反应物，自由水能自由移动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，结合水是细胞结构的重要组成成分，因此自由水与结合水比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差。

【详解】A、60℃的晾晒处理使幼苗表面的自由水蒸发，故步骤一损失的水在细胞中以游离的形式存在的自由水，是细胞内的良好溶剂， A正确；

B、105℃的烘干处理使得幼苗内的结合水丢失，故步骤二损失的水是与细胞内其他物质相结合的结合水，在细胞内的含量稳定， B正确；

C、600℃的处理可以燃烧掉干幼苗内的有机物，剩下的主要是无机盐，故步骤三损失的主要是有机物， C错误；

D、干旱环境中生长的玉米的细胞中的含水量比正常环境中生长的玉米的细胞中的含水量低，故其细胞中结合水与自由水比值相对较高， D正确。

故选C。

8．B

【分析】自由水与结合水的关系：自由水和结合水可相互转化细胞含水量与代谢的关系：代谢活动旺盛，细胞内自由水水含量高；代谢活动下降，细胞中结合水水含量高，结合水的比例上升时，植物的抗逆性增强，细胞代谢速率降低。

【详解】A、细胞结合水的比例上升时，植物的抗逆性增强，则此类矮化植物的耐旱性与其细胞内结合水的含量呈正相关，A正确；

B、此类矮化植物抗寒性强，由于温度过低，酶活性较低，呼吸速率较慢，B错误；

C、细胞内自由水含量的降低是细胞衰老的特征之一，所以此类矮化植物体内衰老细胞的自由水与结合水的比值较正常细胞低，C正确；

D、正在萌发的种子，代谢加强，结合水向自由水转化，结合水与自由水的比值下降，D正确。

故选B。

9．D

【分析】组成细胞的元素分为大量元素和微量元素，大量元素有C、H、O、N、S、P、Ka、Ca、Mg，微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo。这些元素大多是以化合物的形式存在，构成细胞的化合物有无机化合物和有机化合物，有机化合物有蛋白质、核酸、糖类、脂肪，无机化合物有水和无机盐，细胞中水又包含结合水和自由水。自由水在细胞中以游离的形式存在，可以自由流动，细胞中的水绝大多数以该种形式存在。其作用是：细胞内的良好溶剂；参与生化反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物。结合水在细胞内与其他物质相结合，是细胞结构的重要组成成分。

【详解】A、铜是人体生命活动所需的微量元素，A错误；

B、人体内Cu2+均以离子形式存在，参与维持机体正常的渗透压，B错误；

C、细胞中的自由水既能结合和溶解Cu2+ ，又在Cu2+的运输中发挥重要作用，结合水是细胞结构的一部分不能作为溶剂，也不能参与物质的运输，C错误；

D、据题可知，铜在人体内肝、肾、大脑等处过度积累，最终导致肝、肾衰竭，甚至大脑损伤，所以威尔逊氏症患者可能出现行动迟缓等症状，可使用排铜药物治疗，D正确。

故选D。

10．(1)镁是构成叶绿素的元素，缺镁导致叶绿素无法形成

(2)     C组冬小麦幼苗表现出白苗病，而B组正常生长     B、C两组冬小麦幼苗均正常生长     B、C两组冬小麦幼苗都表现为白苗病     已出现白苗病的B组内加入含锌的培养液(适量的锌离子)     B组冬小麦幼苗白苗病病症消失，正常生长

【分析】判断元素是否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），说明该元素是必需的矿质元素。

【详解】（1）在某地区种植的冬小麦经常出现白苗病，观点一认为是土壤中缺锌引起的，理由是锌是许多酶的活化剂，缺锌导致叶绿素合成有关酶的活性降低，使叶片失绿；观点二认为是土壤中缺镁引起的，其依据的原理是镁是构成叶绿素的元素，缺镁导致叶绿素无法形成，因而表现出白苗病。

（2）为了对上述推测做出判断，进行如下实验，实验设计中分成三组，编号为A、B、C三组；三组实验所用的培养液分别为全素培养液、缺锌培养液、缺镁培养液，而后将三组长势相同的冬小麦幼苗分别置于上述等量的培养液中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察长势变化。

①预测实验结果为：A组的冬小麦幼苗正常生长。若B组冬小麦幼苗表现出白苗病，C组正常生长，则可说明白化苗的出现是由于缺锌引起的，即观点一正确；

若B组冬小麦幼苗正常生长，而C组冬小麦表现出白苗病，则可说明白化苗的出现是由缺镁引起的，即观点二正确；

若B、C两组冬小麦幼苗都正常生长，则观点一和观点二都不正确，说明白化苗的出现可能是别的因素的引起的；

若B、C两组冬小麦幼苗都表现为白苗病，则观点一和观点二都正确。

②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，为进一步证明该观点正确，还需要在B组冬小麦幼苗白苗病病症出现后，在其中加入含锌的培养液(适量的锌离子)，若培养一段时间后，白苗病症状消失，正常生长，则可证明白化苗的出现是缺锌引起的。