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2019-2020年高中生物《 2.5 細胞中的無機物》同步練習(xí)（含解析） 新人教版必修1 【例1】幼小植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值不斷增大時，植物體內(nèi)新陳代謝活躍，生長迅速；自由水與結(jié)合水的比值不斷減小時，植物體內(nèi)新陳代謝減弱，生長緩慢。下面解釋正確的是 (　　) ①結(jié)合水是植物細胞結(jié)構(gòu)的一部分，不參與代謝反應(yīng)?、诮Y(jié)合水參與某些代謝反應(yīng)　③自由水是各種代謝活動的介質(zhì) ④自由水參與某些代謝反應(yīng) A．①② B．②③ C．①③④ D．①④ 解析：本題考查自由水的生理作用。自由水是良好的溶劑，營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物通過自由水運輸，自由水又參與一些代謝過程，因此自由水與結(jié)合水的比值增大時，代謝加快。 答案：C 【教您一招】 解題時首先要區(qū)分涉及的是細胞內(nèi)水的生理作用還是僅是自由水的生理作用。水的生理作用既包括自由水的作用又包括結(jié)合水的作用。結(jié)合水的作用是維持生物體內(nèi)大分子物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，是細胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)成分，而自由水的生理功能較多。 【溫馨提示】 自由水與結(jié)合水的比值與新陳代謝的關(guān)系 (1)結(jié)合水的含量高低與植物的抗逆性呈正相關(guān)。在干種子、越冬的植物、干旱地區(qū)植物的細胞中，結(jié)合水含量高，從而使植物的抗旱性、抗寒性增加，以適應(yīng)不良的環(huán)境條件。 (2)生物體的代謝水平與自由水和結(jié)合水的比值有關(guān)。一般情況下，當自由水和結(jié)合水的比值增大時，生物體的新陳代謝活躍，生長迅速；當自由水和結(jié)合水的比值減小時，生物體的新陳代謝減弱，生長緩慢。 【例2】下列關(guān)于無機鹽的敘述，錯誤的是 (　　) A．缺鐵性貧血是因為體內(nèi)缺少鐵，血紅蛋白不能合成 B．Mg2＋是葉綠素的組成成分之一，缺少Mg2＋影響光合作用 C．細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如碳酸鈣構(gòu)成骨骼、牙齒 D．碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘解析：細胞中的無機鹽大多以離子形式存在，如Na＋，K＋等，有些無機鹽是以化合物的形式存在，如碳酸鈣。 答案：C 【溫馨提示】 常見無機鹽在細胞中的作用 N：是構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)的主要元素，能促進植物的細胞分裂。植物缺氮時葉片發(fā)黃。 P：是構(gòu)成核酸、磷脂、ATP、NADP＋或NADPH等物質(zhì)的重要元素。缺磷時葉片暗綠，并出現(xiàn)紫色。 K：提高神經(jīng)系統(tǒng)興奮性，維持細胞內(nèi)液滲透壓。人體缺鉀，反應(yīng)遲鈍，心律失常。 Ca：是牙齒、骨骼的組成元素。人體缺鈣，兒童患佝僂病，成年人患骨質(zhì)疏松癥。 S：構(gòu)成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白質(zhì)的重要元素。 Mg：是葉綠素的主要成分。缺鎂，植物的葉片發(fā)黃。 Fe：是血紅蛋白的主要成分。人體缺鐵會患缺鐵性貧血癥。 B：促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長，有利于受精作用順利進行。缺硼，花藥和花絲萎縮，花粉發(fā)育不良。 I：甲狀腺激素的合成原料。成年人缺碘時，患地方性甲狀腺腫。 Na：維持細胞外液滲透壓。缺鈉，細胞外液滲透壓下降，心率加快，嚴重時昏迷。 【例3】下列有關(guān)細胞中元素和化合物的敘述，正確的是 (　　) A．細胞中所有的有機化合物中必定含有C、H、O、N四種基本元素 B．蛋白質(zhì)和核酸是重要的能源物質(zhì)，為生命活動供能 C．曬干的種子因缺少自由水而不能萌發(fā) D．調(diào)節(jié)生命活動的激素均為蛋白質(zhì) 解析：細胞中的糖類和脂肪只含C、H、O，不含N。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，核酸是遺傳信息的攜帶者，糖類和脂肪才是細胞內(nèi)的重要能源物質(zhì)。自由水含量與代謝密切相關(guān)，曬干的種子只有吸收了大量水后，自由水含量增加，代謝加快，才會萌發(fā)。調(diào)節(jié)生命活動的激素有的是蛋白質(zhì)，有的不是，如性激素屬于脂質(zhì)。答案：C【溫馨提示】 細胞中的各種元素和化合物構(gòu)成生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ) (1)元素基礎(chǔ)：C、H、O、N等化學(xué)元素是構(gòu)成細胞中主要化合物的基礎(chǔ)。 (2)化合物基礎(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。 (3)能源基礎(chǔ)：糖類和脂肪是生命活動的重要能源。 (4)構(gòu)建調(diào)節(jié)基礎(chǔ)：水和無機鹽與其他物質(zhì)共同構(gòu)建細胞并參與細胞生命活動的調(diào)節(jié)。 【例4】為驗證“鎂是植物生活的必需元素”，三位同學(xué)進行了實驗設(shè)計，下列是實驗的基本思路。請分別指出三個實驗思路能否達到實驗?zāi)康?，為什么？再寫出你的設(shè)計思路。 (1)實驗一：取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器培養(yǎng)。對照組容器內(nèi)只盛有蒸餾水，實驗組盛有蒸餾水配置的鎂鹽溶液。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。 ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)實驗二：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有沙性土壤的容器中(沙性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求)，對照組澆以蒸餾水配制的鎂鹽溶液。兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。 ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 (3)實驗三：取生長狀況一致的大豆幼苗，栽培在盛有沙性土壤的容器中(沙性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求)，對照組澆以含有植物必需的各種元素的完全營養(yǎng)液，實驗組澆以不含鎂離子的營養(yǎng)液，兩組置于相同的適應(yīng)條件下培養(yǎng)，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況。________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 (4)下面由你進行實驗設(shè)計，請寫出你的設(shè)計思路。 ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 解析：植物是否需要某種礦質(zhì)元素可以通過“溶液培養(yǎng)法”進行測定，具體地說，就是在人工配制的營養(yǎng)液中除去或加入某一種礦質(zhì)元素，然后觀察植物在營養(yǎng)液中生長發(fā)育的狀況。如果除去某一礦質(zhì)元素后，植物的生長發(fā)育仍然正常，就說明這種礦質(zhì)元素不是植物必需的礦質(zhì)元素，如果除去某一種元素后，植物的生長發(fā)育不正常了，而補充這種元素后，植物的生長發(fā)育又恢復(fù)正常狀態(tài)，就說明這種礦質(zhì)元素是植物必需的礦質(zhì)元素。我們可以設(shè)置兩組實驗，一組用完全培養(yǎng)液，一組用只缺少鎂的培養(yǎng)液培養(yǎng)植物，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況，即可斷定鎂是否為必需礦質(zhì)元素。對溶液進行通氣的目的是增加水中氧氣的含量，促進根細胞的呼吸作用，有利于根對礦質(zhì)元素離子的吸收。在題目給出的3個實驗設(shè)計中，(1)組實驗因為蒸餾水和鎂鹽溶液均缺乏植物必需的礦質(zhì)元素，所以兩組植物生長均不正常；(2)和(3)因為兩組容器內(nèi)的沙性土壤中都可能含有鎂離子，實驗設(shè)計都存在缺陷。答案：(1)不能。因為蒸餾水和鎂鹽溶液均缺乏植物必需的礦質(zhì)元素而使兩組植物生長均不正常 (2)不能。因為兩組容器內(nèi)的沙性土壤中都可能含有鎂離子 (3)不能。因為兩組容器內(nèi)的沙性土壤中都可能含有鎂離子 (4)取生長狀況一致的大豆幼苗，用符合實驗要求的容器，對照組盛有含植物必需各種礦質(zhì)元素的完全營養(yǎng)液，實驗組盛有不含鎂離子的營養(yǎng)液，兩組置于相同的適宜條件下培養(yǎng)，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育情況 【溫馨提示】 實驗糾錯應(yīng)該把握的幾個環(huán)節(jié) (1)分析實驗步驟的設(shè)計是否遵循實驗原理，沒有遵循實驗原理設(shè)計的實驗步驟肯定是錯誤的。 (2)實驗步驟的設(shè)計是否遵循對照原則、等量原則、單一變量原則等等。違背了這些原則設(shè)計的實驗步驟肯定是錯誤的。 (3)對實驗結(jié)果的預(yù)測應(yīng)該是自由變量引起的結(jié)果，如果是無關(guān)變量引起的結(jié)果，實驗預(yù)測肯定是錯誤的。 (4)實驗結(jié)論的預(yù)測應(yīng)該根據(jù)自變量引起的結(jié)果比較分析，得出相應(yīng)的結(jié)論。 ※小試高考※ 1.（xx上海生命科學(xué)卷13）生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過在液泡中貯存大量的Na＋而促進細胞吸收水分，該現(xiàn)象說明液泡內(nèi)的Na＋參與　 A．調(diào)節(jié)滲透壓 B．組成體內(nèi)化合物 C．維持正常pH D．提供能量 解析：由題干可知，鹽生植物通過在液泡中貯存大量的Na＋而促進細胞吸收水分，說明說明液泡內(nèi)的Na＋參與調(diào)節(jié)滲透壓。 答案：A 2.（08全國卷II.1）為了測定某種礦質(zhì)元素是否是植物的必需元素，應(yīng)采用的方法是： A.檢測正常葉片中該礦質(zhì)元素的含量 B.分析根系對該礦質(zhì)元素的吸收過程 C.分析環(huán)境條件對該礦質(zhì)元素吸收的影響 D.觀察含全部營養(yǎng)的培養(yǎng)液中去掉該礦質(zhì)元素后植株生長發(fā)育狀況 解析：在植物內(nèi)積累的元素不一定是必需礦質(zhì)元素，尤其是隨環(huán)境污染的加劇，一些重金屬元素會在植物體內(nèi)出現(xiàn)，如日本的輻米事件。必需元素指的是對植物的生長、發(fā)育等不可缺少的元素,當缺乏某元素時會出現(xiàn)缺乏癥，適當補充該元素時其缺乏癥消失。要判斷某種元素是否是必需的礦質(zhì)元素，要采取實驗的方式進行驗證，即采用實驗組和對照組來進行對比，二者保持一個變量不同，其余條件相同。 答案：D ※能力提升訓(xùn)練※ 一、選擇題 1．下面關(guān)于細胞中含水量的敘述，不正確的是 (　　) A．是人體細胞中含量最多的化合物 B．新陳代謝旺盛的植物細胞含水量高 C．越冬植物同其他植物相比，細胞內(nèi)自由水的含量較高 D．老年人細胞中的含水量比嬰兒少 2．某乳酸亞鐵口服液可以有效地治療人類缺鐵性貧血癥，這是因為其中的Fe2＋進入人體后能 (　　) A．維持細胞內(nèi)酸堿平衡 B．維持細胞正常的滲透壓 C．構(gòu)成紅細胞中的血紅蛋白 D．促進產(chǎn)生更多的紅細胞 3．米蟲能夠在干燥的大米中生活是因為 (　　) A．米蟲的生活不需要水 B．米蟲可以利用空氣中的水 C．米蟲可以利用氧化有機物產(chǎn)生的水 D．米蟲不向外排水，自身細胞液即可滿足需要 4．人體中水的含量約占65%，下列選項中能正確說明水對人體重要性的是 (　　) ①水和糖類、蛋白質(zhì)、脂肪一樣，為人體提供能量?、跊]有水，人體內(nèi)大部分化學(xué)反應(yīng)就根本不會發(fā)生?、鬯谋葻崛荽?，有利于維持體溫?、荏w內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運輸離不開水 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 5．英國醫(yī)生塞達尼任格在對離體蛙心進行實驗的過程中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，蛙心收縮不能維持，用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌注時，蛙心可持續(xù)跳動數(shù)小時。實驗說明鈣鹽 (　　) A．是細胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成部分 B．對維持生物體的生命活動有重要作用 C．對維持細胞的形態(tài)有重要作用 D．為蛙心的持續(xù)跳動提供能量 6．下列關(guān)于無機鹽在生物體內(nèi)所起作用的敘述，錯誤的是 (　　) A．合成DNA、RNA、脂肪等物質(zhì)時，都需要磷酸鹽作原料 B．根瘤菌的固氮酶中含有鉬、鐵，說明某些金屬元素可以成為一些復(fù)雜化合物的構(gòu)成元素 C．觀察人的口腔上皮細胞時要用濃度為0.9%的生理鹽水，這說明無機鹽在維持細胞的形態(tài)和功能中有重要作用 D．人缺碘會患大脖子病，是因為碘是合成甲狀腺激素的重要原料 7．某植物培養(yǎng)液中含有甲、乙、丙3種離子，它們對植物的生長都有影響。下表列出的5種培養(yǎng)液中，甲、乙、丙3種離子的濃度(單位：mmol/L)不同。為了研究丙離子的濃度大小對植物生長的影響，進行實驗時可以選用的兩種培養(yǎng)液是 (　　) 培養(yǎng)液編號 ① ② ③ ④ ⑤ 甲離子 20 30 50 30 40 乙離子 55 45 60 45 55 丙離子 10 15 20 25 25 A.①⑤ B．②③ C．②④ D．③⑤ 8．人的紅細胞必須生活在含有氯化鈉的0.9%的血漿中，若將紅細胞置于濃鹽水中，紅細胞則會失水皺縮，從而喪失輸送氧氣的功能。這些事實說明 (　　) A．無機鹽對維持生物體的新陳代謝有重要作用 B．無機鹽對維持細胞的形態(tài)和功能有重要作用 C．無機鹽離子容易進出細胞 D．水分子容易進出細胞 二、非選擇題 9．剛剛收獲的小麥種子經(jīng)曝曬，失去了大量的水分，這些水屬于________，再將曬干的種子放在試管內(nèi)用酒精燈加熱，試管壁上將出現(xiàn)小水珠，這些水屬于________。經(jīng)曝曬的種子易儲存，是因為________減少后，細胞內(nèi)生命活動的重要__________受到抑制的結(jié)果。 10．探究鎳為植物生活所必需的無機鹽。 材料用具：完全營養(yǎng)液甲、缺鎳的營養(yǎng)液乙、適當?shù)娜萜骱凸潭ú牧?、長勢相似的玉米幼苗、含鎳的無機鹽。 (1)方法步驟 ①將長勢相似的玉米幼苗分成數(shù)量相同的兩組； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 (2)實驗預(yù)期：甲營養(yǎng)液中玉米幼苗正常生長，_______________________________ _______________________________________________________________________。 (3)為進一步驗證鎳一定是必需的無機鹽，還應(yīng)增加的實驗步驟是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________；結(jié)論是_________________________________________________________________。參考答案： 1．C　解析：如果越冬植物細胞內(nèi)自由水的含量較高，則容易結(jié)冰而凍傷。2．C　解析：鐵是構(gòu)成血紅蛋白的成分，所以缺鐵會導(dǎo)致缺鐵性貧血。 3．C　解析：運用逐項分析排除法。生物的生活離不開水，可以排除A項；一般生物的體表或多或少要散失水分，排除D項；有機物分解的最終產(chǎn)物一般有二氧化碳和水，這種水叫代謝水，米蟲的生活很大程度上依賴代謝水，可以少產(chǎn)生尿素從而減少排尿素所需的水分。 4．C　解析：本題考查水的生理作用。水在人體內(nèi)不能分解釋放能量；水的主要生理作用是生物化學(xué)反應(yīng)的媒介物，可運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。 5．B　解析：A、B、C三項都是無機鹽的功能，但從題意可看出鈣鹽有維持心臟持續(xù)跳動的功能，而心臟持續(xù)跳動顯然是生物體的生命活動。 6．A　解析：脂肪僅由C、H、O三種元素組成，不含有P，因此合成脂肪不需要磷酸鹽作原料。 7．C　解析：根據(jù)單因子變量原則，研究丙離子的濃度大小對植物生長的影響，要保持甲、乙離子的濃度相同。 8．B　解析：由題干可知，0.9%的NaCl溶液利于維持細胞的形態(tài)；當紅細胞大量失水后，喪失輸氧功能，說明該無機鹽還維持紅細胞的功能。 9．答案：自由水　結(jié)合水　自由水　化學(xué)反應(yīng) 解析：自由水可以流動，易蒸發(fā)，所以在曝曬中易散失；而結(jié)合水一般情況下不易散失，但在用酒精燈加熱時，這些水分子就被迫與其結(jié)合的物質(zhì)分離而散失出去。自由水的功能之一是細胞生命活動的重要化學(xué)反應(yīng)的場所。所以當自由水散失后，其化學(xué)反應(yīng)受到了抑制，特別是細胞呼吸受到了抑制，所以種子就不容易發(fā)熱、發(fā)霉、變質(zhì)。10．答案：(1)②將一組玉米幼苗放在缺鎳的營養(yǎng)液乙中培養(yǎng)，另一組玉米幼苗放在等量的完全營養(yǎng)液甲中培養(yǎng)?、蹖山M幼苗放在相同的適宜環(huán)境中培養(yǎng)數(shù)天，觀察實驗結(jié)果　(2)若乙營養(yǎng)液中玉米幼苗也正常生長，則鎳不是植物必需無機鹽；若乙營養(yǎng)液中玉米幼苗不能正常生長(或表現(xiàn)出缺素癥)，則鎳可能是必需無機鹽　(3)在缺鎳的完全營養(yǎng)液乙中加入一定量的含鎳的無機鹽，一段時間后，原來異常的玉米幼苗恢復(fù)正常生長(或病癥消失)　鎳是植物生活必需的無機鹽解析：運用對照性原則，將玉米幼苗隨機分成兩組，分別放在不同的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，觀察實驗結(jié)果，對結(jié)果進行分析，從而得出結(jié)論。要驗證鎳為植物生活所必需的無機鹽，必須理解“必需元素”的概念，會用“溶液培養(yǎng)法”。植物缺少該無機鹽表現(xiàn)異常，但添加后又能恢復(fù)正常的就是植物所必需的元素。溶液培養(yǎng)法又稱水培法，就是在人工配制的營養(yǎng)液(或蒸餾水)中加入或減少某種無機鹽來觀察植物的生長情況，從而判斷植物生長所必需的元素的一種方法。