精品新高三生物一轮总复习专题13细胞中的无机物及答案.docx
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精品新高三生物一轮总复习专题13细胞中的无机物及答案
【课程学习目标】
1.说出水在细胞中的存在形式和作用。
2.说出无机盐在细胞中的存在形式和作用。
第一层级：
预学区.不看不讲
【知识体系梳理】
一、细胞中的水
1.含量:
水是细胞中含量① 的化合物。
不同的生物体内水的含量② ;同一生物体的不同组织、器官含水量也不相同,其中新陈代谢越旺盛的细胞含水量③ ;生物体在不同的生长发育阶段水的含量④ 。
2.存在形式:
⑤ 和⑥ 。
3.作用:
生物体的一切生命活动都离不开⑦ 。
结合水是⑧ 的重要组成成分;自由水是细胞内的⑨ 、参与细胞内的⑩ 反应、是细胞生活的
环境、运输
。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式:
大多数以
的形式存在,少量与其他化合物结合以
的形式存在。
2.无机盐的作用
（1）细胞中许多
的重要组成成分;
（2）对维持
的生命活动有重要作用。
三、细胞中的元素和化合物
1.细胞是多种元素和化合物构成的
。
2.活细胞中的化合物必须有机地组织起来,构成细胞这种最基本的结构形式,才能表现
。
活细胞中的化合物的含量和比例处在
之中,但又保持
,以保证细胞生命活动的正常进行。
【预习效果检测】
1.下列关于生物体内水的叙述,错误的是（ ）。
A.参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
B.水是细胞结构的组成成分之一
C.人体细胞内水的存在形式是自由水和结合水
D.自由水与结合水的比例与新陈代谢强弱关系不大
2.正常人的一生中,细胞内自由水与结合水的比值（P）随年龄变化的曲线是（ ）。
3.某儿童患佝偻病,发烧时就会抽搐,医生建议他平时要补充（ ）。
A.新鲜水果和蔬菜 B.钙片和维生素D
C.谷物种皮和胡萝卜D.蛋白质和糖类
4.人体内缺少钠盐时,会四肢无力,恶心呕吐甚至胸闷。
这个事实说明无机盐的作用是（ ）。
A.组成生物体的重要结构B.调节细胞的pH
C.维持生物体的生命活动D.是人体重要的能源物质
第二层级：
导学区.不议不讲
【重点难点探究】
知识点一:
了解水
1.细胞中水的存在形式有几种?
它们分别有什么功能?
请完成下表。
存在形式
定义
生理作用
2.晒干的水稻种子去除的水及保留的水,其形式分别是什么?
3.生物体含水量的特点是怎样的?
自由水和结合水的相对比例与生物体的代谢水平有怎样的关系?
越冬的植物、干旱地区植物的细胞中,哪种形式的水的含量相对较高?
这对植物的生命活动有何重要意义?
例1 水和无机盐在生物体的生命活动中必不可少。
科学实验表明:
生命活动旺盛的细胞,自由水/结合水的比值增大,而处于休眠状态的细胞自由水/结合水的比值减小。
请分析回答下列问题:
（1）自由水是细胞内的良好 ,有利于物质的 ,有利于 的顺利进行,所以生命活动旺盛的细胞自由水的含量就 。
（2）干种子内含的主要是 水,抗旱性强的植物结合水的含量 ,处于休眠状态的细胞,自由水含量 。
（3）结合水和自由水是可以 的。
知识点二:
了解无机盐
1.请叙述无机盐的存在形式及生理功能。
2.探究某矿质元素离子是否为植物生活所必需的实验方法是什么?
实验过程中需配制哪两种营养液?
当缺素“完全营养液”中的植物表现出症状后,还需如何继续实验,才能确定该矿质元素离子是植物生活所必需的?
例2 无机盐是人体不可缺少的营养成分,引起儿童得佝偻病、地方性甲状腺肿及贫血病的无机盐分别是（ ）。
①钾 ②钙 ③钠 ④铁 ⑤碘 ⑥磷
A.①②④ B.②⑤④ C.②⑥④ D.⑥⑤④
第三层级：
固学区.不练不讲
【基础智能检测】
1.下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是（ ）。
A.休眠的蚕豆子叶细胞
B.玉米的胚乳细胞
C.洋葱根尖分生区的细胞
D.成熟柑橘的果肉细胞
2.研究发现生物体内有七十多种酶的活性与锌有关,这说明锌（ ）。
A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的形态有重要作用
D.对调节细胞内溶液的浓度有重要作用
3.下列关于生物体内水的叙述,不正确的是（ ）。
A.结合水是细胞的重要组成成分
B.血细胞中的水大部分是自由水
C.自由水可参与细胞内物质的运输与化学反应
D.若不同种生物细胞中的自由水和结合水的比值相同,则它们的代谢强度相同
4.英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行实验的过程中发现,用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心,收缩不能维持;用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时。
实验说明钙盐和钾盐（ ）。
A.对维持细胞的形态有重要作用
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.为蛙心的持续跳动提供能量
D.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
【全新视角拓展】
5.有机化合物中具有不同的化学基团,它们对水的亲和力不同。
易与水结合的基团称为亲水基团（如—NH2、—COOH、—OH）,具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水;难与水结合的基团称为疏水基团,如脂质分子中的碳氢链。
脂质分子往往有很长的碳氢链,难溶于水而聚集在一起。
请回答:
（1）等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如图所示。
容器中的
自由水量甲比乙 。
（2）相同质量的花生种子（含油脂多）和大豆种子（含蛋白质多）,当它们含水量相同时,自由水含量较多的是 种子。
（3）以占种子干重的百分比计算,种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子吸水量 。
（4）种子入库前必须对其干燥处理,降低种子中的含水量,这是因为:
① ;
② 。
第四层级：
思学区.不思不复
【思维导图构建】
【答案】
知识体系梳理
①最多 ②差别很大 ③越高 ④不同 ⑤自由水 ⑥结合水 ⑦水 ⑧细胞结构 ⑨良好溶剂 ⑩生物化学
液体
养料和废物
离子
化合物
化合物
细胞和生物体
生命系统
生命现象
不断变化
相对稳定
【预习效果检测】
1.D 【解析】新陈代谢越旺盛,细胞内自由水的含量相对越高。
2.D 【解析】自由水和结合水的比值越高,新陈代谢越旺盛,人的一生中新陈代谢逐渐下降,故符合题意的是曲线D。
4.C 【解析】本题考查无机盐的作用。
人体缺少钠盐时,会四肢无力,恶心呕吐甚至胸闷,说明钠盐能维持生物体的生命活动。
重点难点探究
知识点一:
了解水
1.细胞中水的存在形式有两种,即自由水和结合水。
自由水是细胞内的良好溶剂,许多反应需要水的参与,水的流动可以运送营养物质和代谢废物;结合水是细胞结构的重要成分。
存在形式
定义
生理作用
结合水
与其他物质结合在一起的水
是细胞结构的重要组成成分
自由水
以游离的形式存在的水
是细胞内的良好溶剂;参与细胞内的生物化学反应;是细胞生活的液体环境;运输养料和废物
2.去除的主要是自由水,保留的是结合水。
3.生物体含水量的特点:
不同生物种类含水量有所差别,如水生生物体内的含水量比陆生生物的多;同种生物在不同的生长发育时期含水量不同,如人体的含水量:
幼儿>成人>老人;同一生物体的不同器官、组织含水量不同,如代谢旺盛的器官、组织含水量较多。
一般情况下,当自由水和结合水的比例增加时,生物体的代谢活跃,生长迅速;当其比例下降时,代谢就会减弱。
越冬的植物、干旱地区植物的细胞中,结合水的含量相对较高,这样可使植物的抗寒性、抗旱性等增强,以适应不良的环境条件。
例1
（1）溶剂 运输 生物化学反应 高
（2）结合 高 低 （3）相互转化
【解析】钾盐主要在维持细胞内液渗透压、心肌舒张、保持心肌正常兴奋性上有重要作用;儿童缺钙,会引起佝偻病,老年人缺钙会引起骨质疏松症;钠盐主要维持细胞外液的渗透压;铁是合成血红蛋白的原料,人体缺铁会引起缺铁性贫血;碘是合成甲状腺激素的主要原料,若成年人的食物中长期缺碘,则会引起甲状腺增生肿大,得地方性甲状腺肿,俗称“大脖子病”。
【基础知能检测】
1.A 【解析】结合水是水与细胞内其他物质相结合形成的,是细胞结构的主要组成成分,大约占细胞内全部水分的4.5%。
由此可见,结合水在细胞内的含量是较少的。
题目中提供的四个选项中,蚕豆由于处于休眠状态,其细胞内的自由水大量散失,因此结合水的相对含量就增加了。
而其他结构的细胞都是处于正常状态的活细胞,其细胞内自由水的含量都远高于休眠细胞中的含量,而结合水的相对含量就比较低了。
2.B 【解析】新陈代谢需要酶的催化,有七十多种酶的活性与锌有关,这说明锌对维持生物体的生命活动有重要作用。
3.D 【解析】细胞中的自由水和结合水的比值与代谢有关,但代谢速度不是全部由自由水和结合水决定的。
5.
（1）少
（2）花生 （3）多 （4）①种子含水量多,呼吸作用强,种子内贮藏的营养物质损失多 ②种子含水多,呼吸作用强,放出热量多,温度增高,种子易发芽霉变
【解析】结合水是被亲水基团束缚住的水,结合水的多少与亲水基团的表面积有关,油脂含疏水基团多,而蛋白质含亲水基团多,因而蛋白质的吸水能力强,其次是淀粉、纤维素等。
种子在入库前应晒干,降低自由水含量以减弱代谢强度,减少有机物的消耗。
学*
【典例指津】---授技法！
热点题型一细胞中的无机物
例1、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．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的将固定的CO2还原成（CH2O）
【答案】 C
【解析】 本题考查组成细胞和生物体的物质中水的作用以及与水有关的细胞代谢及场所。
细胞中，水的存在形式有自由水和结合水两种形式，A正确。
氨基酸脱水缩合形成肽链时，生成的水中的氢有两个一个氨基酸的羧基脱去—OH，另一个氨基酸的氨基脱去—H,B正确。
有氧呼吸时，第三阶段参与生成水的氢来自第一步葡萄糖分解为丙酮酸和第二步丙酮酸和参与反应的水的分解，C错误。
光合作用过程中水的光解生成的，仅用于暗反应三碳化合物的还原，D正确。
【提分秘籍】
1.水的含量、存在形式与代谢的关系
（1）影响细胞含水量的因素
①生物种类：
如水生生物含水量>陆生生物含水量。
②生长发育阶段：
如幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。
③组织器官种类与代谢程度：
如牙齿<骨骼<血液；衰老细胞自由水含量降低。
（2）水的含量与代谢及抗逆性的关系
自由水
结合水
（结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性增强）
2.植物必需无机盐的实验验证
（1）对照组：
正常植物＋完全培养液→生长正常
（2）实验组：
正常植物＋缺X完全培养液
↓
特别提醒：
在实验组中还可设置二次对照，即在出现病症后，再加入含X的培养液，植物恢复正常生长，以形成前后对照。
【举一反三】
下列关于水的叙述不正确的是（）
A．生化反应必须在水中进行
B．水是细胞鲜重中含量最多的化合物
C．水在细胞中的存在形式并非一成不变
D．自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
【答案】D
【解析】生物体的生化反应必须在水中进行，A正确；细胞鲜重中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，B正确；水在细胞中的存在形式并非一成不变，自由水和结合水可相互转化，C正确；自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱有关，自由水与结合水的比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，D错误。
【方法技巧】
（1）细胞内自由水/结合水比例升高，则代谢旺盛；反之代谢缓慢，如衰老细胞与癌变细胞相比，前者该比例下降，后者该比例升高。
（2）秋冬季节，蒸腾作用弱，吸水减少，结合水含量相对升高有利于植物抗寒性提高。
（3）种子晾晒过程中，丧失的主要是自由水，此时细胞仍具活力，种子烘烤过程中可导致结合水丧失，此时种子丧失活性。
（4）无机盐离子中Na＋、Cl－对维持血浆渗透压至关重要——人体血浆渗透压90%以上来自Na＋和Cl－。
【真题回眸】---知难易！
1.（2017·海南卷，3）3.关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是（ ）
A.固醇在动物体内可转化成性激素
B.C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D.胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输
【答案】 B
2.（2016·浙江卷，4）下列关于无机盐和其他化合物对人体与动物机能影响的叙述，正确的是（ ）
A.摄入过多过咸食物后，会引起细胞内液的量增加
B.骨骼肌纤维内乳酸积累过多，会引起细胞体积增大
C.发生局部炎症反应时的肿胀，是由于组织中的Na＋浓度增加所致
D.将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的KCl浓度，其静息电位绝对值增大
【答案】 B
【解析】 摄入过多过咸食物后会导致细胞外液浓度增大，进而导致水从细胞内更多的流向细胞外，A错误；细胞内乳酸积累过多导致细胞内浓度增大，进而导致细胞吸水使细胞体积增大，B正确；炎症反应引起的肿胀是毛细血管通透性增强，导致组织液渗透压增大所致，C错误；细胞外的钾离子浓度增大会导致钾离子外流的量减少，从而导致静息电位绝对值下降，D错误。
3.（2015·山东卷，4）下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是（ ）
A.细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高
B.人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质高
C.神经纤维膜内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时高
D.适宜条件下光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前高
【答案】 D
【解析】 本题考查细胞内某些生理活动中物质变化的相关知识，考查学生理解和分析能力。
难度适中。
代谢旺盛的细胞内自由水/结合水的比值大，故种子萌发时比休眠时结合水/自由水比值低，A错误；人体细胞内，氧气顺浓度梯度从细胞质基质进入线粒体，故O2/CO2这一比值是线粒体比细胞质基质低，B错误；神经纤维静息时膜内K＋浓度高，膜外Na＋浓度高，产生动作电位时Na＋内流，故神经纤维内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时低，C错误；适宜条件下光合作用过程中，停止CO2供应，导致C3减少，C5增多，C5/C3的比值比停止CO2供应前高，D正确。
4.（2014·海南卷，5）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
5.（2017年高考新课标Ⅲ卷．30）
干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成，取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示：
回答下列问题：
（1）综合分析上图可知，干旱条件下，ABA对野生型幼苗的作用是_______。
（2）若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA，推测植物叶片的蒸腾速率会______，以对环境的变化作出反应。
（3）ABA有“逆境激素”之称，其在植物体中的主要合成部位有______（答出两点即可）。
（4）根系是植物吸收水分的主要器官。
根细胞内水分的主要作用有________（答出两点即可）。
【答案】
（1）促进根的生长，抑制茎叶的生长
（2）降低
（3）根冠、萎蔫叶片
（4）水是根细胞的重要组成成分，水参与根细胞内的生化反应
【能力提升】---长士气！
一、选择题（8小题）
1.农谚“有收无收在于水，收多收少在于肥”。
这说明在庄稼中（）
A．水对庄家没影响B．水对庄家的作用等于肥
C．水对庄家的作用小于肥D．水对庄家的作用大于肥
【答案】D
【解析】由于细胞内的许多化学反应都必须在以水为介质的液体环境中才能进行，因此水在庄家的作用大于肥。
2.下面关于钙在动物体内的作用的叙述，不正确的是（）
A．人体缺钙会影响骨骼发育B．血钙过低，动物肌肉会发生抽搐
C．血钙过高，动物肌肉乏力D．坏血病与缺钙有明显的关系
【答案】D
【解析】钙是骨骼和牙齿的重要组成成分，人体缺钙会影响骨骼发育，A正确；人体内血液中钙含量过低会出现抽搐现象，B正确；人体内血钙浓度过高会患重症肌无力，C正确；坏血病与人体内缺少维生素C有关，与钙无关，D错误。
3.表1和表2是一组生物体及人体组织、器官的含水量。
从表中分析下列不正确的结论有（）
表1生物体的含水量
生物
水母
鱼类
蛙
哺乳动物
藻类
高等植物
含水量（%）
96
80~87
75
65
90
60~80
表2人体组织、器官的含水量
组织细胞
牙齿
骨骼
骨骼肌
心脏
血液
脑
含水量（%）
10
22
77
79
85
84
A．构成生物体的成分中水的含量最多
B．生物体的含水量与生物的生活环境没有一定关系
C．代谢旺盛的组织器官含水量较多
D．组织器官的形态结构差异与水的存在形式相关
【答案】B
4.英国医生塞达尼•任格在对离体的蛙心脏所进行的实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心脏时，蛙心脏收缩不能维持；而用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心脏可持续跳动数小时。
实验说明钙盐和钾盐（）
A．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
B．对维持生物体的生命活动有重要作用
C．对维持细胞的形态有重要作用
D．为蛙心脏的持续跳动提供能量
【答案】B
【解析】用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心脏时，蛙心脏收缩不能维持；用含有少量的钙和钾的生理盐水灌注蛙心脏时，蛙心脏可持续跳动数小时，说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有着重要作用，B正确。
5.在正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。
当血浆中的NaHCO3含量减少时，会发生酸中毒；当血浆中的H2CO3含量减少时，则发生碱中毒。
这个事实表明某些无机盐的作用是（）
A．调节酸碱度B．调节渗透压
C．影响细胞形态D．影响生物膜透性
【答案】A
【解析】由题意可知，血浆中NaHCO3含量减少时，会发生酸中毒，当血浆中的H2CO3含量减少时，则发生碱中毒。
这个事实可以表明无机盐可以调节酸碱度。
的作用大于肥。
6.水滋润万物，哺育生命，其在细胞中有两种存在形式，下列关于这两种水的叙述中，错误的是（）
A．自由水与结合水之间可以相互转化
B．自由水是指不与细胞中其他物质结合、可自由流动的水
C．在代谢旺盛的细胞中，自由水的含量比例更大
D．晾晒植物的种子时，失去的水是自由水和结合水
【答案】D
7.医生给病人输液,常把药剂溶解于生理盐水（0.9%的NaCl溶液）中,而不是溶解于蒸馏水中。
这是因为（ ）。
A.无机盐在生物体的生命活动中是不可缺少的
B.蒸馏水不含营养物质
C.蒸馏水可增大细胞中自由水比例,使细胞代谢加快,加剧病情
D.生理盐水能维持人体内环境渗透压的稳定,防止细胞过度吸水
【答案】D
【解析】人体细胞外液渗透压与生理盐水的渗透压相等,因此将药剂溶解于生理盐水中注射能维持细胞的正常形态和功能。
若溶于蒸馏水中注射,会使细胞过度吸水而涨破。
学*
8.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.由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C.有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D.H2O在光下分解，产生的将固定的CO2还原成（CH2O）
【答案】 C
二、非选择题（2小题）
9.当发生山体塌方，为了救援被掩埋人员，要迅速打通生命通道，向被困人员输送水和营养液。
人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。
这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
（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中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是_____________________；如果钙离子的含量太低，会出现抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是________。
（2）俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。
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）水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中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运输营养物质和代谢废物。
【答案】
（1）构成细胞内某些复杂化合物维持细胞和生物体的生命活动
（2）K、Ca、P、Mg
（3）结合水是细胞内的良好溶剂参与多种生物化学反应为细胞生存提供液体环境
10.被子植物花粉的萌发与环境条件有很大关系。
为探索微量元素硼对花粉萌发有无影响，请你根据提供的材料和用品，设计出实验的方法步骤，预测可能的结果，并分别得出相应的结论。
材料和用品：
新鲜葱兰花、蔗糖溶液、琼脂、硼酸溶液、稀盐酸、蒸馏水、pH试纸、滴管、镊子、载玻片、显微镜等．
（1）实验步骤：
①用蔗糖、琼脂和蒸馏水等配制两组固体培养基，实验组中加入（保持适宜的pH），对照组中加入（用稀盐酸调节pH使之与实验组保持一致）。
②将花粉洒落在两组培养基上，把培养基放在适宜的温度、充足的氧气等环境中，数小时后，。
（2）可能的实验结果及相应的结论
①若两组培养基中花粉萌发的情况相差不大，说明硼对花粉的萌发。
②如果加硼酸的培养基中花粉萌发状况很好，而对照组的培养基中花粉不萌发或很少萌发，说明硼对花粉的萌发。
③如果加硼酸的培养基中花粉不萌发，而对照组的培养基中花粉萌发，说明硼对花粉的萌发。
（3）你认为上述哪种结果更符合实际？
，原因是。
【答案】
（1）①硼酸等量的蒸馏水
②观察花粉的萌发情况
（2）①无影响
②具有促进作用
③具有抑制作用
（3）②硼对花粉管的萌发具有促进作用
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