【高考精细化复习】高考生物（必修1）一轮复习-第4讲《细胞中的无机物》讲义（全国通用）

第4讲  细胞中的无机物 考点一　细胞中的水1．水的含量(1)在构成细胞的各种化学成分中，水是活细胞中含量最多的化合物，一般占 60%～95% 。(2)生物 种类 不同，含水量不同。(3)生物体在不同的生长发育期，含水量 不同 。2．水的特性(1)水是 极性 分子，带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合，因此，水是 良好的溶剂 。(2)水分子之间形成 氢 键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水在常温下保持液体状态，具有 流动性 。(3)氢键的存在使水具有较高的 比热容 ，使水的温度相对不易发生改变。3．水的存在形式和功能存在形式自由水结合水含义细胞中绝大部分水以游离的形式存在，是可以 自由流动 的水与细胞内 其他物质 相结合的水功能①细胞内的 良好溶剂 是 细胞结构 的重要组成成分②参与 生物化学反应 ③为细胞提供 液体 环境④运送 营养物质 和 代谢废物 含量约占细胞内全部水分的 95.5% 约占细胞内全部水分的 4.5%   实例：（1）刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是  自由水  ，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗；（2）把晒干后的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是  结合水  ，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内  自由水  的含量相对高些。（3）在生产实践中的应用：①种子贮存前，晒干是为了减少 自由水 含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。②越冬作物减少灌溉，可 提高 作物对低温的抗性。5. 自由水与结合水的比例与细胞代谢、抗性的关系  考点二  细胞中的无机盐1．存在形式：大多数以 离子 的形式存在。2．含量：占细胞鲜重的 1%～1.5% 。3．功能(1)某些重要化合物和结构的组成成分，如 Mg 是构成叶绿素的元素， Fe 是构成血红素分子的元素，P是组成 细胞膜、细胞核 的重要成分。(2)维持细胞和生物体的 生命活动 ，如哺乳动物的血液中 Ca2＋ 含量降低，会出现抽搐现象，Na＋ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低。(3)维持细胞的 酸碱平衡 。4.细胞中常见无机盐的功能及含量异常无机盐功能含量异常I－甲状腺激素的组成成分缺乏时患 甲状腺肿Fe2＋血红蛋白 的组成成分缺乏时患缺铁性贫血Ca2＋降低神经系统的兴奋性血钙过低时，会出现 抽搐 现象；血钙过高时，会患 肌无力 。Mg2＋叶绿素 的组成成分缺乏会导致叶片发黄K＋促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内液渗透压的维持缺乏时植物抗逆能力 减弱 ，易受病害侵袭Na＋维持细胞外液的渗透压缺乏会导致细胞外液渗透压 下降 5.探究植物必需无机盐的实验设计思路探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下：(1)对照组：植物＋ 完全 培养液→正常生长。(2)实验组【典型真题训练】一、单选题1．（2021·全国·高考真题）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（       ）A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动【答案】C【详解】A、水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；B、结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；D、自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然，D正确。2．（2021·浙江·高考真题）无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（　　）A．Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中B．HCO3- 对体液pH 起着重要的调节作用C．血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐D．适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症【答案】A【详解】A、Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中，类胡萝卜素是由碳氢链组成的分子，不含Mg2+，A错误；B、HCO3-、H2PO4-对体液pH 起着重要的调节作用，B正确；C、哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐，C正确；D、I是组成甲状腺激素的重要元素，故适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。3．（2020·江苏·高考真题）下列关于细胞中无机化合物的叙述，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．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，不参与有机物的合成D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用【答案】D【详解】A、自由水是生化反应的介质，有些水还直接作为反应物参与生物化学反应，如有氧呼吸，A错误；B、结合水是组成细胞结构的重要成分，主要存在形式是水与蛋白质、多糖等物质结合，成为生物体的构成成分，而液泡中的水属于自由水，B错误；CD、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，能参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Mg2+是合成叶绿素的原料，C错误、D正确。4．（2019·上海·高考真题）“雨前椿牙雨后笋”，谷雨之前，香椿芽成为人们餐桌上的美食，香椿芽富含的Ca2+常用来治疗（       ）A．甲状腺肿大 B．肌肉抽搐 C．红绿色盲 D．贫血【答案】B【详解】A、甲状腺肿大是由于缺碘引起的，A错误；B、肌肉抽搐是由于缺钙引起的，因此香椿芽富含的Ca2+常用来治疗肌肉抽搐，B正确；C、夜盲症是由于缺乏维生素A引起的，C错误；D、贫血主要是由于缺铁引起的，D错误。5．（2018·全国·高考真题）有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，下列说法错误的是A．风干种子中有机物的消耗减慢B．风干种子上微生物不易生长繁殖C．风干种子中细胞呼吸作用的强度高D．风干种子中结合水与自由水的比值大【答案】C【详解】风干的种子中自由水含量极少，细胞呼吸作用强度非常弱，因此有机物消耗减慢，A正确，C错误；风干的种子含水量少，不利于微生物的生长繁殖，B正确；风干的种子中自由水含量极少，导致结合水与自由水的比值增大，D正确。6．（2018·海南·高考真题）冬季霜打后的白菜细胞其细胞液浓度升高，不易结冰。以下描述错误的是（       ）A．该现象是白菜对低温环境的一种适应B．细胞内的自由水增多，细胞代谢旺盛C．细胞内的结合水增多，抗寒能力增强D．白菜变甜是因为可溶性糖增多，同时提高了抗冻能力【答案】B【详解】A、“霜打”后白菜细胞的细胞液浓度升高，冰点降低，抗寒抗冻能力增强，这是白菜对低温环境的一种适应，A正确；B、低温来临，自由水转化为结合水，细胞内的自由水减少，细胞代谢减慢，抗逆性增强，B错误；C、低温来临，自由水转化为结合水，细胞内的结合水增多，增强其抗寒能力，C正确；D、白菜变甜是因为可溶性糖增多，同时提高了细胞液的浓度，减少了自由水的含量，增强了白菜的抗冻能力，D正确。7．（2017·海南·高考真题）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．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐【答案】C【详解】A、草酸与食物中钙结合形成沉淀物不利于吸收，A正确；B、铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运氧，缺铁会导致血红蛋白减少，因此缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确；C、ATP能为生物体提供能量，但KH2PO4不能为生物体提供能量，参与维持生物体的酸碱平衡，C错误；D、燃烧过程中有机物被分解，因此植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，D正确。8．（2014·海南·高考真题）下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（   ）A．植物体内的水分参与营养物质的运输B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同【答案】D【详解】A、植物体内的水分参与营养物质的运输，A正确；B、水是构成叶肉细胞的重要化合物之一，B正确；C、自由水可作为细胞内化学反应的反应物，C正确；D、与休眠种子相比，同种植物萌发种子代谢旺盛，含水量大，D错误。9．（2014·四川·高考真题）生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是A．在最基本的生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式B．由氨基酸形成多肽时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C．有氧呼吸时，生成物中H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D．H2O在光下分解，产生的［H］将固定的CO2还原成（CH2O）【答案】C【详解】细胞是最基本的生命系统，水在细胞中有两种存在形式自由水和结合水，A正确。氨基酸脱水缩合时，一个氨基酸的氨基（—NH2）与另一个氨基酸的羧基（—COOH\）相结合形成一个肽键，同时脱去一分子水，B正确。有氧呼吸时，生成物中H2O中的氢来自细胞质基质中葡萄糖的分解和线粒体中丙酮酸的分解，C错误。光合作用光反应中产生的[H]用于暗反应中将C3还原成（CH2O），D正确。10．（2013·江苏·高考真题）下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是A．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态B．水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐D．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失【答案】C【详解】贮藏种子中含结合水，自由水很少，A错误；水分从根系向上运输主要通过导管，导管即由死亡细胞的细胞壁围成，B错误；高渗环境中，一些盐分可以协助扩散进入生物体内，生物体则通过主动运输方式排出多余的盐分，C正确；机体通过负反馈调节维持体内水分平衡，D错误。