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测试题

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2节 细胞中的无机物精品测试题，共12页。试卷主要包含了细胞中的水，细胞中的无机盐等内容，欢迎下载使用。

第2节　细胞中的无机物

一、细胞中的水

1．水的含量
含量：水是细胞中含量最多的化合物。
2．水的存在形式及作用
形式
自由水
结合水
概念
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内其他物质相结合的水
功能
①细胞内的良好溶剂；
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
是细胞结构的重要组成部分

3.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下，细胞内自由水比例越大，细胞的代谢就越旺盛；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
4．水的理化特性与分子结构的对应关系(连线)

思维延伸　由于水有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。

(1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物(　　)
(2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高(　　)
(3)晒干的种子不含自由水(　　)
(4)细胞内的自由水和结合水可以相互转化(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√

1．刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
提示　该过程中种子丢失的主要是自由水，种子仍保留活性。
2．如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
提示　该过程中种子丢失的主要是结合水，种子失去活性。
3．晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？
提示　在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。
4．越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？
提示　在一般情况下，结合水和自由水的比值越大，细胞抗逆性越强。
归纳总结　(1)自由水与结合水之间的转化
①转化条件

②转化实例
a．烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。
b．水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
(2)自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
①图示

②曲线

③在生产中的应用
a．种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。
b．种子贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。
c．越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
二、细胞中的无机盐

1．存在形式和含量

2．无机盐的生理功能
生理功能
举例
组成某些复杂化合物
①Mg是构成叶绿素的元素；
②Fe是构成血红素的元素；
③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分
维持细胞和生物体的生命活动
①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；
②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状
维持生物体内的平衡
①渗透压的平衡；
②酸碱平衡


(1)生物体内，无机盐均以离子形式存在(　　)
(2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动(　　)
(3)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√

无机盐在细胞中的含量(鲜重)仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的有关知识。
(1)材料一　一种叶绿素和血红素的局部分子结构简图如下：

由材料可以看出无机盐是某些化合物的重要组成成分。
(2)材料二　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。
由材料说明无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义。
(3)材料三　生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。
由材料说明无机盐能调节人体的渗透压，维持细胞的正常形态。
(4)材料四　人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。
上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境酸碱平衡的相对稳定具有重要作用。


1．水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在。
2．自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成部分。
3．细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合。
4．哺乳动物的血液中必须含有一定量Ca2＋，如果Ca2＋的含量太低，动物会出现抽搐等症状。
5．细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
6．无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。
7．一些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。

1．(2019·辽宁辽师大附中高一月考)下表分别是生物体及人体组织、器官的含水量。对表中数据分析可得出的结论是(　　)

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/%
97
80～85
78
65
90
60～80

表2　人体组织、器官的含水量
组织器官
牙齿
骨骼
骨骼肌
心脏
血液
脑
含水量/%
10
22
76
79
83
84

①构成生物体的成分中水的含量最多　②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关　③代谢旺盛的组织器官含水较多　④组织器官的形态结构差异与水的存在形式相关
A．①②③④ B．①②③
C．①② D．①
答案　A
解析　由表1可知，构成生物体的成分中水的含量最多，①正确；由表1可知，水生生物的含水量高于陆生生物，说明生物体的含水量与其生活环境密切相关，②正确；由表2可知，代谢旺盛的组织或器官中含水量较多，③正确；由表2可知，血液和心脏的含水量相差无几，但心脏呈固态，而血液呈液态，说明组织或器官的形态差异与水的存在形式相关，④正确。
2．下列关于生物体内水的相关叙述，不正确的是(　　)
A．存在形式包括自由水和结合水
B．自由水与结合水可以相互转化
C．自由水和结合水的比值越大，抗寒能力越强
D．生物体在不同的生长发育期，含水量也不同
答案　C
解析　结合水和自由水的比值越大，抗寒能力越强，C错误。
3．(2019·山东济南外国语学校高一月考)某人近来脸色苍白、四肢无力，总是感到头昏眼花，到医院里进行血常规化验，医生发现其血红蛋白含量减少。如果你是医生，除了对他进行药物治疗外，还应建议他在饮食上补充下列哪种食品(　　)
A．含糖较多的食品 B．含铁丰富的食品
C．含钙丰富的食品 D．含锌丰富的食品
答案　B
解析　血红蛋白需要铁离子的参与，血红蛋白减少很可能是缺少铁，所以应多补充含铁丰富的食品，故B正确。
4．(2019·临沂第十九中学高一月考)苹果含有微量元素Zn，而Zn是构成与记忆力息息相关的物质不可缺少的元素，儿童缺锌会导致大脑发育不良，因此苹果又被称为“记忆之果”。这说明无机盐离子(　　)
A．对维持酸碱平衡有重要作用
B．对维持细胞形态有重要作用
C．对调节细胞内的渗透压有重要作用
D．对维持生物体的生命活动有重要作用
答案　D
5．下列关于生物体内水和无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动
B．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．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄
D．生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞失水皱缩或吸水涨破
答案　A
解析　干种子中自由水含量相对较低，细胞代谢活动较弱，A错误。

A组　基础对点练
题组一　细胞中的水
1．(2020·北京高一期末)水的功能与水的存在形式有关。下列与自由水或结合水的功能描述不匹配的是(　　)
A．自由水参与细胞代谢
B．自由水运送养料和代谢废物
C．结合水是组成细胞结构的成分
D．结合水是多种离子良好的溶剂
答案　D
解析　自由水是多种离子良好的溶剂，D错误。
2．(2019·山东高一月考)下列关于生物体内的水的叙述，不正确的是(　　)
A．活细胞中含量最多的化合物是水，生物体衰老过程中水的含量逐渐减少，代谢随之减弱
B．细胞中的水大都以自由水的形式游离存在，是良好的溶剂
C．越冬植物体内自由水与结合水比值下降，有利于加强生命活动以对抗寒冷环境
D．小麦种子在入库储存前需要经晾晒处理以减少自由水含量，延长储存期限
答案　C
解析　越冬植物，自由水与结合水的比值降低，细胞代谢活动减弱，C错误。
3．(2019·辽宁高一期中)下列关于水支持生命的独特性质的叙述，错误的是(　　)
A．水是极性分子 B．水分子内具有氢键
C．水具有较高的比热容 D．水在常温下呈液态
答案　B
解析　水是极性分子，A正确；水分子间可以形成氢键，水分子内不具有氢键，B错误；水具有较高的比热容，C正确；活细胞中含量最多的化合物是水，水在常温下呈液态，D正确。
4．(2019·北京101中学高一期中)科学家们确认在当今的火星地表仍然有液态水体存在。这一发现增加了这颗红色行星上存在生命的可能性，这一推测的理由是(　　)
A．水是细胞含量最多的化合物
B．结合水是细胞和生物体的成分
C．一切生命活动都离不开水
D．代谢旺盛的细胞水的含量高
答案　C
5．水是生命之源，下列有关细胞内自由水、结合水与细胞新陈代谢及抗性之间关系的叙述，错误的是(　　)
A．细胞内的水主要存在于细胞液中，且自由水的含量大于结合水的含量
B．细胞内自由水向结合水转化时，细胞的抗寒性增强
C．人的红细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变
D．幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时，代谢越活跃
答案　A
解析　细胞内的水主要存在于细胞质中，A错误；自由水与结合水的比值与新陈代谢及抗逆性有关，比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，当细胞内自由水向结合水转化时，代谢减慢，抗寒性增强；自由水与结合水的比值越大时，细胞代谢越旺盛，B、D正确；人的红细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变，C正确。
题组二　细胞中的无机盐
6．下列与无机盐的功能无关的是(　　)
A．是细胞中能源物质之一
B．是某些复杂化合物的成分
C．能维持生物体的生命活动
D．能维持细胞的形态和功能
答案　A
解析　无机盐不能为细胞的生命活动提供能量，A符合题意。
7．医院里为病人输液给药时，使用0.9%的NaCl溶液的目的是(　　)
A．消毒 B．增强免疫能力
C．提供能量 D．维持细胞正常形态
答案　D
解析　0.9%的NaCl溶液是人体细胞的等渗溶液，可以维持细胞正常的形态。
8．无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在，对生物体的生命活动起着重要作用。下列叙述正确的是(　　)
A．不同生物体内无机盐的种类和含量大体相当
B．酷暑时节，在室外作业的人们大量流汗，应多饮用淡盐水
C．无机盐在细胞中含量很少，所以属于微量元素
D．哺乳动物体内Na＋含量增加，会导致肌肉酸痛、无力
答案　B
解析　不同生物体内无机盐的种类基本相同，但含量有差异，A错误；人们大量流汗丢失大量水和无机盐，应多饮用淡盐水进行补充，B正确；无机盐中也包含大量元素，如N、P、Mg等，C错误；哺乳动物体内Na＋缺乏，会导致肌肉酸痛、无力等，D错误。
9．碳酸酐酶(蛋白质类化合物)含有一个锌离子。该酶能催化反应H2CO3―→CO2＋H2O，可使人免于CO2中毒。以上现象无法说明锌离子是否参与(　　)
A．维持细胞的正常形态
B．组成体内化合物
C．维持pH稳定
D．维持正常生命活动
答案　A
解析　碳酸酐酶中含有锌离子，说明锌离子能组成化合物；该酶催化的结果是导致H2CO3分解，使人免于CO2中毒，表明锌离子能维持pH稳定和维持正常生命活动。
10．(2019·辽宁实验中学高一月考)人体所需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)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，铁是血红素的组成成分，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、Na、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，水在人体细胞中的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运送营养物质和代谢废物。
答案　(1)构成细胞内某些复杂化合物　维持细胞和生物体正常的生命活动　(2)K、Ca、P、Mg、Na　(3)结合水
①是细胞内的良好溶剂　②参与多种生物化学反应　③为细胞生存提供液体环境
B组　综合强化练
1．(2019·辽宁辽师大附中高一月考)下列有关水的叙述，错误的是(　　)
①参与运送营养物质和代谢废物的水为自由水　②生物体内的许多生物化学反应离不开水　③水是细胞结构的组成成分之一　④人体细胞内水的存在形式为结合水或自由水　⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大　⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A．①④⑤ B．①④⑤⑥
C．④⑤⑥ D．③⑤⑥
答案　C
解析　参与运送营养物质和代谢废物的水是自由水，①正确；生物体内化学反应离不开水，②正确；结合水是细胞结构的组成成分之一，③正确；人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水，④错误；自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系很大，细胞内自由水含量越高，代谢活动越旺盛，⑤错误；不同细胞内自由水与结合水的比例相差较大，⑥错误。
2．(2019·山东枣庄八中高一月考)如图为对刚收获的种子所做的一系列处理，下列据图分析有关说法正确的是(　　)

A．④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式不同
B．①和②均能够萌发形成幼苗
C．③在生物体内主要以化合物形式存在
D．点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类
答案　A
解析　图中④是自由水，⑤是结合水，在细胞中存在形式不同，A正确；①晒干的种子能萌发形成幼苗，②烘干的种子不能萌发形成幼苗，B错误；③是无机盐，在生物体内主要以离子形式存在，C错误；点燃后产生的CO2中的C来自种子中的有机物，D错误。
3．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法错误的是(　　)

A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可表示细胞代谢强度随自由水与结合水比值的变化
C．曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化
答案　C
解析　玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值，C错误。
4．(2019·山东济南一中高一期中)无机盐是食物中的重要矿物质营养素。下面关于无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．缺铁性贫血是因为人体对铁的摄入量不足，影响到血红素的合成
B．人体血液中Ca2＋的含量过低会出现抽搐等症状
C．人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
D．细胞中无机盐主要用于合成各种化合物
答案　D
解析　细胞中的无机盐主要以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，D错误。
5．英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；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．为蛙心的持续跳动提供能量
B．对维持细胞的形态有着重要作用
C．对维持生物体的生命活动有重要作用
D．是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分
答案　C
解析　由题意知，对离体蛙心进行实验时，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持；用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时，说明含钙和钾的生理盐水对于维持蛙的心跳具有重要作用，这说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。
6．(2020·辽宁高一期末)下列关于生物体内的水和无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．无机盐主要以离子形式存在
B．无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
C．水分子不能直接参与细胞中的化学反应
D．细胞内的温度变化比较缓和与水分子间的氢键有关
答案　C
7．(2019·山东济南外国语学校高一月考)(1)人体血液的pH变化范围较小，pH只能在7.0～7.8的范围内变化，否则将有生命危险，这说明人体血液具有维持 的作用。
(2)哺乳动物血液中钙离子浓度的含量太低，会出现 等症状。
(3)新收获的种子晒干过程中丢失大量水分，该部分水是 ，植物细胞内自由水与结合水的比值越 ，则细胞的代谢越强。
(4)细胞中大多数无机盐以 形式存在，铁是 的组成成分，缺乏时患 ，I－是 的成分，Mg2＋是 的成分，P是组成 的重要成分。
答案　(1)酸碱平衡　(2)抽搐　(3)自由水　高　(4)离子　血红素　缺铁性贫血症　甲状腺激素　叶绿素　细胞膜和细胞核
8．植物的种子都有一定的寿命，种子要安全储存，首先要晒干，在低温、低湿、低氧的环境下可适当延长种子的储藏时间。植物种子需要浸润在水中或者潮湿的土壤中，以及提供一定浓度的氧气才能够萌发。研究发现在种子萌发过程中种子内储存的淀粉开始大量消耗，提供能量促使种子萌发；若土壤中镁的含量低，萌发的幼苗叶片变黄，当严重缺镁时幼苗死亡。请回答下列问题：
(1)种子细胞中水的存在形式是 ，萌发过程中种子吸水主要是增加 的含量。
(2)淀粉消耗过程需要水的参与，说明水的生理作用是 ；镁在幼苗发育过程中的生理作用是 。
(3)探究种子细胞含水量分别为1%、5%、9%、13%、19%时，储存一年后的种子发芽率，实验结果如表所示。
含水量
1%
5%
9%
13%
19%
发芽率
0
30%
95%
88%
0

①在适宜的温度条件下测定五组实验种子的发芽率，还应提供的条件是
。
②含水量为1%的水稻种子发芽率为零，可能的原因是
。
答案　(1)自由水和结合水　自由水
(2)作为细胞代谢过程的反应物或生成物　镁元素是某些复杂化合物(如叶绿素)的重要组成物质
(3)①适宜通风　②含水量过低，胚细胞缺水死亡，种子失去活力
解析　(1)种子细胞中水的存在形式是自由水和结合水两种形式，萌发过程中种子吸水主要是增加自由水的含量。(2)淀粉消耗过程需要水的参与，说明水的生理作用是作为细胞代谢过程的反应物或生成物；镁可以合成叶绿素，促进幼苗进行光合作用，即镁元素是某些复杂化合物(如叶绿素)的重要组成物质。
(3)①种子要进行有氧呼吸，要适宜通风。②含水量为1%的水稻种子发芽率为零，原因是含水量过低，胚细胞缺水死亡，种子失去活力。