高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第2节 细胞中的无机物同步训练题

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1．不同有机物分子与水分子的结合能力(亲水性)不同，研究表明，几种有机物的亲水性由大到小依次为：蛋白质、淀粉、纤维素，而脂肪不溶于水。下列植物细胞中结合水相对含量最多的是( )
A．休眠的大豆种子细胞B．休眠的玉米种子细胞
C．洋葱根尖分生区细胞D．成熟西瓜的果肉细胞
【答案】A 【解析】大豆种子富含蛋白质，玉米种子富含淀粉，蛋白质亲水性强于淀粉，而分生区细胞与果肉细胞代谢旺盛，自由水含量高，结合水含量低，所以，休眠的大豆种子细胞中结合水相对含量最多。
2．(2023·山西太原期末)冬小麦经过严寒的冬季，春季分蘖，夏季收获。下列关于冬小麦细胞中水的叙述错误的是( )
A．冬小麦种子萌发时细胞中结合水与自由水的比值增大，细胞代谢增强
B．冬小麦在冬季自由水与结合水的比值会下降，从而适应寒冷环境
C．冬小麦植株细胞内的结合水主要与蛋白质、多糖等物质结合
D．冬小麦种子晾晒过程中失去的水主要是自由水
【答案】A 【解析】自由水含量越高，代谢越旺盛，冬小麦种子萌发时细胞中结合水与自由水的比值减少，细胞代谢增强，A错误；在冬季，植物体内自由水与结合水的比值会下降，以增强抗逆性，抵抗外界不利环境，B正确；结合水主要与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞结构的重要成分，C正确；种子晾晒过程中失去的水主要是自由水，D正确。
题组二 细胞中的无机盐
3．下列关于细胞中无机物的相关判断，错误的是( )
A．细胞中的水有自由水和结合水两种形式，且二者可以相互转化
B．植物细胞中的自由水含量相对越多，细胞代谢越旺盛，抗旱性相对越强
C．无机盐在细胞内主要以离子的形式存在，有些是大分子物质的组成成分
D．并不是所有的离子都是细胞所需要的，例如铅离子
【答案】B 【解析】细胞中的水有自由水和结合水，并且二者可以相互转化，A正确；植物细胞中的自由水含量越多，细胞代谢越旺盛，抗旱性越差，B错误；无机盐在细胞内主要以离子的形式存在，有些是大分子物质的组成成分，如镁离子组成叶绿素，C正确；有些离子不是细胞所需要的，如铅离子、汞离子对细胞有毒害作用，D正确。
4．医生常给脱水病人注射0.9%的生理盐水，而不注射蒸馏水或浓度更高的浓盐水。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浓度为0.9%的生理盐水相似，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．与完全营养液培养的植物相比，缺Fe元素的营养液培养的植物显出缺绿症状，当补充铁盐时，上述症状得以缓解，这说明( )
A．铁是叶绿素合成代谢的必需元素
B．出现缺绿症状是因为细胞缺少运输铁离子的载体
C．铁是构成叶绿素分子的必需元素
D．细胞内供能不足会影响Fe离子的吸收
【答案】A 【解析】植物体的绿色是叶绿体中的叶绿素所表现出的颜色，缺铁影响到叶绿素的含量，所以铁与叶绿素的合成有关。
6．铁、锌、碘等元素在生物体生命活动中具有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A．上述化学元素在人体内都以离子形式存在
B．补铁能补血的原因是铁参与构成血红素
C．细胞酸碱度的维持与细胞内的某些无机盐离子有关
D．植物细胞液泡中含有的无机盐能够维持细胞渗透压，使细胞坚挺
【答案】A 【解析】细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，但铁构成了血红蛋白，碘构成了甲状腺激素，都是以化合物的形式存在，A错误；补铁能补血的原因是铁是构成血红素的重要元素，B正确；生物体的某些无机盐离子可以维持细胞的酸碱平衡，如HCO eq \\al(－,3)，C正确；植物细胞液泡中含有的无机盐能够维持细胞渗透压，便于植物细胞吸水保持坚挺，D正确。
7．下列关于生物体内水分和无机盐的叙述不正确的是( )
A．Fe是组成血红蛋白的重要成分，因此缺Fe会导致贫血
B．细胞中无机盐含量很少，多以化合物形式存在
C．在收获季节，种子中自由水的相对含量降低，代谢减弱
D．与水生植物相比，沙漠植物中结合水与自由水的比值较高
【答案】B 【解析】Fe是组成血红蛋白的重要成分，因此缺Fe会导致贫血，A正确；细胞中大多数无机盐以离子形式存在，B错误；在收获季节，种子中自由水的相对含量降低，代谢减弱，C正确；与水生植物相比，沙漠植物中结合水与自由水的比值较高，有利于其抵抗恶劣环境，D正确。
8．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．细胞中绝大多数的无机盐以离子的形式存在
B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
D．KH2PO4能为生物体提供能量
【答案】D 【解析】细胞中的无机盐绝大多数以离子的形式存在，A正确；Fe是构成血红蛋白的成分，人体缺铁会影响血红蛋白对氧的运输，B正确；植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，如点燃小麦种子，烧尽后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，C正确；KH2PO4是无机盐，无机盐不能为生物体提供能量，D错误。
[能力提升]
9．下列有关水和无机盐的叙述，不正确的是( )
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②生物体内许多化学反应需要水的参与，结合水是细胞结构的组成成分之一 ③Mg2+是叶绿素、血红蛋白等分子的组成成分 ④无机盐有维持细胞内酸碱平衡的作用 ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强度关系不大 ⑥缺碘会引起儿童佝偻病
A．①④⑤B．①④⑤⑥
C．③⑤⑥D．②③④⑤⑥
【答案】C 【解析】①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水，正确；②生物体内许多化学反应需要水的参与，结合水是细胞结构的组成成分之一，正确；③Mg2+是叶绿素的组成成分，Fe2+是血红蛋白的组成成分，错误；④有些无机盐为缓冲物质，有维持细胞内酸碱平衡的作用，正确；⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强度有关，细胞中自由水含量高，细胞代谢活动旺盛，细胞中结合水含量高，细胞代谢活动减弱，错误；⑥缺钙会引起儿童佝偻病，错误。
10．(2022·山西太原校考)2022年2月20日北京冬奥会圆满结束，在此期间，冬奥村美食频频登上热搜。中国的饺子、烤鸭备受欢迎。高峰期时，运动员们一天要吃掉100多公斤的饺子，午餐时段消耗80多只烤鸭。下列叙述错误的是( )
A．饺子皮中主要的营养成分不能用斐林试剂检测
B．饺子馅中的无机盐最终进入到人体细胞中，有些无机盐对于维持细胞生命活动的正常进行有重要的作用
C．烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机化合物是脂肪，其含有饱和脂肪酸
D．鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水，后丢失结合水
【答案】C 【解析】饺子皮中主要的营养成分是淀粉，非还原糖，不能用斐林试剂检测，可用碘液检测，A正确；饺子馅中的无机盐最终进入到人体细胞中，无机盐对于维持细胞生命活动的正常进行有重要的作用，B正确；烤熟肥鸭的细胞中含量最多的有机物是蛋白质，C错误；鸭皮细胞在烤制过程中先丢失自由水，后丢失结合水，因为自由水是可以流动的，而结合水是与细胞中的有机物结合在一起的，D正确。
11．(2022·湖南长沙联考)“有收无收在于水，收多收少在于肥”揭示了植物的生长和发育离不开水和无机盐，适时适量地灌溉和施肥是农作物高产的保障。下列有关水和无机盐的叙述，正确的是( )
A．自由水参与细胞内许多生化反应，其比例增多有利于作物度过严寒的冬天
B．“收多收少在于肥”是因为无机盐能够为植物的生长和发育过程提供能量
C．在缺镁的培养液中生长的植物幼苗因类胡萝卜素合成受阻而影响光合作用
D．无机盐只有溶于水中才能被根吸收，但根吸收水和无机盐的过程相对独立
【答案】D 【解析】自由水比例减少有利于作物度过寒冬，A错误；无机盐不能提供能量，B错误；类胡萝卜素不含镁元素，所以缺镁不会导致类胡萝卜素合成受阻，C错误；无机盐只有溶于水才能被根吸收，但根吸收无机盐的方式为主动运输，吸收水的方式为被动运输，因此吸收水和无机盐的过程相对独立，D正确。
12．互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验：
①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。
②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别每天以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h进行水淹处理。
③在处理50 d后，采集整株植株并测定自由水与结合水含量，计算自由水与结合水的比值。如甲曲线所示。
分析实验过程及实验结果，回答以下问题：
(1)在该实验中，________是自变量，自由水与结合水的含量是因变量。
(2)为了能最大限度地模拟互花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应为________水，来源于____________。
(3)自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为______h·d-1的环境下，抗逆性最强；图中乙曲线表示互花米草对K＋的吸收速率，这在一定程度上反映了细胞的代谢强度，由此可知在水淹时间为______h·d-1的环境下，代谢活动最旺盛。
【答案】(1)水淹时间 (2)海 互花米草采样地点 (3)3 0
【解析】(1)由实验目的可确定该实验的自变量是水淹时间，因变量是自由水与结合水的含量。(2)为确保实验结果的可靠性，该实验应选用取自互花米草采样地点的海水。(3)由甲曲线可知，每天水淹3 h，自由水与结合水的比值最低，互花米草的抗逆性最强。由乙曲线可知，在没有水淹时，自由水与结合水比值最高，代谢最旺盛。
13．(2023·山西大同期中)生物有各种各样的过冬方法。植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理变化，抗寒能力逐渐增强。如图1为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。
图1
(1)冬小麦的含水量在9月至12月期间呈________(填“上升”“不变”或“下降”)趋势，原因是____________________________。
(2)水在冬小麦根细胞内的主要作用有_____________________________________
____________________________________(答出两点即可)。
(3)农业上种子晒干便于储藏，理由是______________________________________。
(4)科学家研究冬小麦的种子萌发过程，通过定生化方法测定种子萌发过程中胚的鲜重变化，得到了如图2曲线数据。通过不休眠的种子与休眠的种子胚的鲜重比较，得出结合水与自由水比值低的是________(填“不休眠的”或“休眠的”)种子。将一粒冬小麦种子点燃，待它烧尽时可见到灰白色的灰烬，灰烬的成分是________。
图2
【答案】(1)下降 随着冬季来临，气温下降，细胞中自由水的含量显著下降有助于抵抗低温冻害 (2)水是冬小麦根细胞的重要组成成分；水是冬小麦根细胞内良好的溶剂；水参与冬小麦根细胞内的生化反应 (3)将种子晒干就是减少了其中自由水的含量而使其代谢水平降低，便于储藏 (4)不休眠的 无机盐
【解析】(1)结合图示可以看出，冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，其中下降的是自由水，因为随着冬季来临，气温下降，细胞中自由水含量显著下降，而结合水含量上升，有助于抵抗低温冻害。(2)水在冬小麦根细胞内的主要作用有：(结合)水是冬小麦根细胞的重要组成成分；(自由)水是冬小麦根细胞内良好的溶剂；(自由)水参与冬小麦根细胞内的生化反应，如参与有氧呼吸过程。(3)农业上将种子晒干就是减少了其中自由水的含量，进而可使其代谢水平降低，便于储藏。(4)据曲线数据，通过不休眠种子与休眠种子胚的鲜重比较，自由水与代谢程度有关，代谢旺盛的细胞中，自由水相对含量多，结合水相对含量少，因此得出结合水与自由水比值低的是不休眠的种子。将一粒冬小麦种子点燃烧尽时可见到灰白色的灰烬，灰烬就是无机盐。