2018-2019學年高中生物 專題2.5 細胞中的無機物試題 新人教版必修1.doc

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專題2.5 細胞中的無機物 一、細胞中的水 1．水的含量 （1）一般地說，水在細胞的各種化學成分中含量①__________。在構(gòu)成生物體的各種化學成分中，水一般占60%~95%。 （2）含量存在差異 a．不同②____________生物的含水量有差異，如水生生物的含水量高于陸生生物。 b．不同的③________________________，生物體內(nèi)含水量差別很大，如未成熟個體含水量高于成熟個體。 c．同一生物不同④_____________________內(nèi)水的含量不同。 2．水的存在形式 二、細胞中的無機鹽 1．存在形式：大多數(shù)以①___________的形式存在。 2．含量：占細胞鮮重的1%~1．5%。 3．功能 （1）某些重要化合物的②____________，如Mg2+是構(gòu)成葉綠素的主要成分。 （2）維持細胞和生物體的③____________如哺乳動物的血液中鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。 （3）維持細胞的酸堿平衡。 （4）細胞是由④__________和⑤____________構(gòu)成的生命系統(tǒng)。C、H、O、N等元素在細胞中含量豐富，是構(gòu)成細胞中主要化合物的基礎(chǔ)；以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機化合物，構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架；⑥___________與其他物質(zhì)共同承擔構(gòu)建細胞、參與細胞生命活動等重要功能?；罴毎械倪@些化合物，含量和比例處于⑦__________________之中，但又保持⑧_______________，以保證細胞生命活動的正常進行。 【課前小測】 1．水不僅是細胞代謝所需的原料，也是細胞代謝的產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)與DNA的合成過程中都有水的生成。（ ） 2．種子貯存前，先要晾曬，目的是減少自由水的含量，降低種子的代謝速率，以延長種子的壽命。（ ） 3．結(jié)合水與其他物質(zhì)結(jié)合在一起，是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。（ ） 4．同一種生物的不同組織、器官的含水量相同。（ ） 5．鎂離子是葉綠素的重要成分，缺鎂會造成葉片發(fā)黃。（ ） 6．生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細胞過度吸水而脹破。（ ） 7．細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒。（ ） 一、①最多 ②種類 ③生長發(fā)育時期 ④器官 ⑤自由水 ⑥結(jié)合水 二、①離子 ②組成成分 ③生命活動 ④多種元素 ⑤化合物 ⑥水和無機鹽 ⑦不斷變化 ⑧相對穩(wěn)定 【課前小測】 1．√ 2．√ 3．√ 4． 5．√ 6．√ 7． 一、細胞中的兩種形式的水 自由水與結(jié)合水的比例對生物體的影響及應(yīng)用 （1）影響 a．自由水與結(jié)合水的相對含量決定細胞的代謝強弱，自由水比例越高，細胞代謝越旺盛；結(jié)合水比例越高，細胞的抗旱、抗寒、抗熱性能越高。 b．細胞中兩種形式的水含量不同，可以影響到組織的形態(tài)特點，如心肌和血液含水量相當，但心肌中結(jié)合水含量相對較高，血液中自由水含量相對較高。 （2）應(yīng)用 a．種子貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降低代謝速率，以延長壽命。 b．越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。 【知識拓展】①代謝旺盛的細胞，自由水含量較高；反之，自由水含量較低。②自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。兩者的轉(zhuǎn)化取決于水分子的自由能和大分子物質(zhì)對水分子的束縛力，當水分子的自由能大于大分子物質(zhì)對其束縛力時，水以自由水形式存在；反之，當水分子的自由能小于大分子物質(zhì)對其束縛力時，水分子便以結(jié)合水的形式存在。 1．在正常人的一生中，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值P隨年齡變化的曲線是 【參考答案】D 【試題解析】在正常人的一生中，隨年齡增大，大部分細胞的代謝相對減弱，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值逐漸減小。 二、無機鹽的功能 1．無機鹽對維持細胞和生物體的生命活動有重要作用。如Mn2+是許多酶的激活劑；Cl-是唾液淀粉酶的激活劑；哺乳動物血液中必須含有一定量的鈣離子，如果血液中鈣離子的含量太低，就會出現(xiàn)抽搐。 2．有些無機鹽是細胞和生物體某些復(fù)雜化合物的重要組成成分，如下表所示： 離子 主要功能 Ca2+（鈣離子） 骨骼和牙齒的主要成分 Mg2+（鎂離子） 葉綠素分子的重要成分 Fe2+（亞鐵離子） 血紅蛋白的重要成分 PO43-（磷酸根離子） 生物體內(nèi)磷脂、核苷酸和三磷酸腺苷的組成物質(zhì) I（碘離子） 甲狀腺激素的重要成分 3．維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡和細胞正常的滲透壓。無機鹽離子組成的重要酸堿緩沖體系如HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-，調(diào)節(jié)并維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡。細胞內(nèi)外的無機鹽含量是維持原生質(zhì)和內(nèi)環(huán)境常滲透壓的重要因素。 2．蘋果含有微量元素鋅，而鋅是構(gòu)成與記憶力息息相關(guān)的蛋白質(zhì)不可缺少的元素，兒童缺鋅就會導致大腦發(fā)育不良，因此蘋果又稱為“記憶之果”。這說明無機鹽離子 A．對維持酸堿平衡有重要作用 B．對維持細胞形態(tài)有重要作用 C．對調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的滲透壓有重要作用 D．對維持生物體的生命活動有重要作用 【參考答案】D 1．下列關(guān)于細胞含水量的敘述，不正確的是 A．水是人體細胞含量最多的化合物 B．老年人細胞含水量比嬰兒的少 C．生物體新陳代謝旺盛，自由水含量升高 D．植物細胞內(nèi)自由水含量高，抗干旱能力強 2．無機鹽在生物體內(nèi)起重要作用。下列關(guān)于無機鹽的敘述，錯誤的是 A．缺鈣易導致人體肌肉抽搐 B．缺鋅易造成人體生長發(fā)育不良 C．碘吸收過少影響甲狀腺素的合成 D．鐵是葉綠素分子必要的合成元素 3．下圖曲線能正確反映大豆種子萌發(fā)至幼苗過程中細胞中自由水與結(jié)合水的比值（縱坐標）變化的是 A．a(chǎn) B．b C．c D．d 4．為證明鎂是小麥生長發(fā)育必需的無機鹽，李老師設(shè)計了四組實驗讓學生選擇（見下表）。能達到實驗?zāi)康牡慕M合是 實驗組別 甲 乙 丙 丁 實驗材料 10株小麥苗 10株小麥苗 1株小麥苗 1株小麥苗 培養(yǎng)液 完全營養(yǎng)液（含小麥生活必需的無機鹽） 缺鎂的完全營養(yǎng)液 缺鎂的完全營養(yǎng)液 完全營養(yǎng)液（含小麥生活必需的無機鹽） A．甲、丁 B．甲、丙 C．甲、乙 D．丙、丁 5．細胞內(nèi)的某些代謝過程可以產(chǎn)生水。請判斷下列生理過程中能產(chǎn)生水的是 ①合成抗體 ②淀粉消化成麥芽糖 ③人體骨骼肌進行無氧呼吸 ④DNA轉(zhuǎn)錄為mRNA ⑤葉肉細胞的光合作用 A．①②③ B．②③⑤ C．①④⑤ D．①③④⑤ 6．下列有關(guān)無機鹽的敘述，錯誤的是 A．生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細胞過度吸水而漲破 B．細胞中的無機鹽主要以離子形式存在 C．細胞進行脂肪、DNA、RNA等物質(zhì)合成時都需要磷酸鹽做原料 D．K是構(gòu)成細胞的大量元素，對維持細胞正常功能有重要作用 7．下列關(guān)于生物體內(nèi)水分和無機鹽的敘述，錯誤的是 A．干種子內(nèi)結(jié)合水的相對含量較低，不能進行旺盛的生命活動 B．旱生植物比水生植物具有較強的抗旱能力，其原因之一是結(jié)合水的相對含量較高 C．鎂是構(gòu)成葉綠素的重要成分，缺鎂會造成葉片發(fā)黃 D．生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細胞過度吸水而漲破 8．結(jié)合下列曲線，有關(guān)無機物在生物體內(nèi)含量的說法，錯誤的是 A．曲線①可以表示人從幼年到成年體內(nèi)含水量的變化 B．曲線①可表示人一生中體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值隨年齡變化的曲線 C．曲線②可表示細胞呼吸速率隨自由水與結(jié)合水比值的變化 D．曲線③可以表示一粒新鮮的玉米種子在烘箱中被烘干的過程中，其內(nèi)無機鹽的相對含量變化 9．鐵是合成葉綠素所必需的元素，缺鐵時植物在有光的條件下也不能合成葉綠素，而表現(xiàn)“黃葉病”。請利用溶液培養(yǎng)法，根據(jù)所給的實驗材料、用具驗證鐵的生理作用。 材料用具：長勢相同的小麥幼苗若干，廣口瓶若干，完全培養(yǎng)液，只含鐵的培養(yǎng)液，缺鐵的完全培養(yǎng)液，蒸餾水，滴管，量筒。 根據(jù)實驗?zāi)康慕Y(jié)合表中所列具體內(nèi)容，分析并回答相關(guān)問題： 序號 A瓶 B瓶 C瓶 1 a液 b液 c液 2 取長勢相同的同種小麥幼苗等量分為三組，并分別放入A、B、C三個廣口瓶中 3 相同且適宜條件下培養(yǎng) 4 變黃 變黃 綠色 5 只含鐵的培養(yǎng)液 蒸餾水 蒸餾水 6 ① 黃色 ② （1）寫出序號“1”中加入的三種液體的名稱：a液___________，b液___________，c液___________。確定a、b、c三種液體具體內(nèi)容時主要以______________________為依據(jù)。 （2）從序號1~4看，A瓶、B瓶的實驗操作及實驗現(xiàn)象是相同的，試分析為什么還要設(shè)置A、B兩個廣口瓶：______________________。 （3）寫出表格中序號“6”所觀察到的幼苗顏色：①___________，②___________。 （4）實驗證明鐵參與葉綠素合成，鐵在動物體內(nèi)的作用也非常明顯，如鐵能參與某些化合物合成，請舉例說明：_____________________。 10．（2017海南卷）無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯誤的是 A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收 B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降 C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量 D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽 1．【答案】D 【解析】水是活細胞中含量最多的物質(zhì)，A正確；老年人細胞中含水量比嬰兒的少，B正確；新陳代謝越旺盛，細胞中的含水量越高，C正確；抗旱的植物細胞自由水含量少，結(jié)合水含量較多，D錯誤。 2．【答案】D 【解析】缺鈣易導致人體肌肉抽搐，A項正確；缺鋅易造成人體生長發(fā)育不良，B項正確；碘是合成甲狀腺激素的原料，碘吸收過少影響甲狀腺素的合成，C項正確；鎂是葉綠素分子的組成成分，D錯項誤。 【名師點睛】對于無機鹽的存在形式和功能的理解和識記是本題考查的重點。無機鹽主要以離子的形式存在，有些無機鹽是細胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的組成成分，許多無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動具有重要作用，有些無機鹽對于維持酸堿平衡和滲透壓具有重要功能。 3．【答案】B 【解析】種子開始萌發(fā)之后，自由水增多，代謝旺盛，自由水與結(jié)合水的比值上升;發(fā)育成幼苗之后，自由水的含量趨于穩(wěn)定，所以，自由水與結(jié)合水的比值最終達到一個相對穩(wěn)定的水平。 4．【答案】C 【解析】根據(jù)實驗?zāi)康目梢源_定實驗的自變量為鎂的提供與否，其他的培養(yǎng)條件應(yīng)完全相同。由于丙和丁的實驗材料太少，難以消除實驗材料本身的強弱對實驗結(jié)果造成的干擾，所以最佳的實驗組合是甲、乙。 5．【答案】C 6．【答案】C 【解析】本題考查細胞內(nèi)無機鹽的存在形式及功能，要求考生識記并理解細胞內(nèi)無機鹽的存在形式及功能，知道常見化合物的元素組成。 0．9%的生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細胞過度吸水而漲破，A正確；細胞中的無機鹽主要以離子形式存在，B正確；細胞進行DNA、RNA等物質(zhì)合成時都需要磷酸鹽做原料，而脂肪中不含有P，C錯誤；K是構(gòu)成細胞的大量元素，對維持細胞正常功能有重要作用，D正確。 7．【答案】A 【解析】干種子內(nèi)結(jié)合水的相對含量高，自由水的相對含量低，細胞代謝減弱，因此不能進行旺盛的生命活動，A錯誤。結(jié)合水相對含量高，有利于提高植物抗旱能力，B正確;缺鎂會影響葉綠素的合成，從而使葉片發(fā)黃，C正確;生理鹽水（0．9%NaCl溶液）與人體細胞的濃度相似，可防止細胞過度吸水而漲破，D正確。 8．【答案】D 【解析】人在幼年時體內(nèi)含水量高，隨著年齡的增長含水量降低，A正確；自由水與結(jié)合水比值越高，代謝越強，所以細胞的呼吸速率越快；人一生中代謝速率逐漸減弱，則自由水和結(jié)合水的比值逐漸減小，B正確；細胞內(nèi)自由水比值升高后，代謝增強，細胞呼吸速率應(yīng)加強，當超過一定的比值時，細胞呼吸速率達到相對穩(wěn)定，C正確；玉米種子被烘干的過程中所含水分越來越少，其內(nèi)的無機鹽相對含量逐漸增加，最后達到一恒定值，D錯誤。 9．【答案】（1）缺鐵的完全培養(yǎng)液 缺鐵的完全培養(yǎng)液 完全培養(yǎng)液 “4”中表現(xiàn)的幼苗顏色 （2）A、B瓶都能說明在缺鐵時植物表現(xiàn)“黃葉病”，從而證明鐵是必需元素，但為了使結(jié)論更加可靠，需對A、B兩瓶繼續(xù)進行對比實驗 （3）①變綠 ②綠色 （4）鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵時血紅蛋白不能合成，人表現(xiàn)為缺鐵性貧血 【解析】（1）實驗?zāi)康氖球炞C鐵的作用，因此，應(yīng)設(shè)置“含鐵”的完全培養(yǎng)液和“不含鐵”的完全培養(yǎng)液進行對照。而表格中設(shè)置3組實驗，前兩組在序號“4”中葉片均變黃，說明前兩組為缺鐵的完全培養(yǎng)液，第三組是完全培養(yǎng)液。（2）缺鐵的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物葉片均出現(xiàn)黃色，完全培養(yǎng)液培養(yǎng)的植物葉片為綠色。為了使實驗結(jié)論更加可靠，需要對缺鐵的完全培養(yǎng)液中的一組補充鐵，觀察葉片是否變成綠色，若變成綠色，則說明鐵是植物的必需元素，缺鐵時不能合成葉綠素。（3）A組植物在缺鐵的完全培養(yǎng)液中植物葉片變黃，加入含鐵的培養(yǎng)液之后植物葉片變成綠色。（4）鐵在動物體內(nèi)可參與構(gòu)成血紅蛋白，缺鐵可造成缺鐵性貧血。 10．【答案】C 【名師點睛】熟知無機鹽的作用的相關(guān)知識是正確解答該題的關(guān)鍵。