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高中生物学人教2019必修一同步练习2.2 细胞中的无机物
一、单选题
1．（2022高一下·湖州期中）水是生命之源，下列关于水的说法错误的是（ ）
A．代谢越旺盛的细胞结合水越多 B．自由水可参与化学反应
C．自由水可运输养料与代谢废物 D．自由水与结合水可以相互转化
【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水与代谢有关，代谢越旺盛的细胞自由水越多，A错误；
B、自由水可参与化学反应，如水参与需氧呼吸的第二阶段，B正确；
C、自由水可作为溶剂，可以运输养料与代谢废物，C正确；
D、自由水与结合水不是绝对的，是可以相互转化的，与生物的状态及代谢有关，D正确。
故答案为：A。
【分析】水的代谢
通常情况下，细胞内自由水的含量比结合水多，两者之间可以相互转化；但是当细胞内自由水和结合水的含量发生变化时，细胞的代谢活动和生理功能将发生显著变化。
（1）当自由水的含量增加时，代谢活跃，生长迅速；但是抗逆性较差。
（2）当结合水的含量增加时，代谢强度就会下降，结合水的含量与生物的抗逆性（抗旱、抗寒）
成正相关。
2．（2022高二下·南阳期中）下列有关细胞中无机盐的说法，错误的是（ ）
A．Mg是构成叶绿素的元素，植物体缺Mg会影响光合作用
B．人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
C．无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%
D．血钙含量过低会导致肌肉抽搐，说明无机盐能调节细胞内的酸碱平衡
【答案】D
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响叶绿素的合成进而影响光合作用，A正确；
B、人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，B正确；
C、无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%，C正确；
D、血钙含量过低会导致肌肉抽搐，说明无机盐能维持细胞的生命活动，D错误。
故答案为：D。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3．（2022高一下·浙江期中）下列关于水和无机盐的叙述错误的是（ ）
A．水不能作为细胞的能源物质
B．水是生物体内物质运输的唯一介质
C．细胞中的无机盐多数以离子形式存在
D．哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现肌肉抽搐现象
【答案】B
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、水为无机物，不能作为细胞的能源物质，A正确；
B、水是生物体内主要的物质运输质，但不是唯一的，B错误；
C、细胞中的无机盐多数以离子形式存在，少部分以化合物的形式存在，C正确；
D、哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现肌肉抽搐现象，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）水的存在形式：水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
①结合水：与细胞中的某些物质结合，是细胞结构的重要组成成分。
②自由水：以游离的形式存在，可以自由流动，自由水作用：细胞内的良好溶剂；参与生化反应；提供液体环境；运送营养物质和代谢废物 。
（2）细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合物形成存在(如CaCO3)。
无机盐的作用：
①某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg是叶绿素的组成元素，Fe 是血红蛋白的组成元素， I 是甲状腺激素的组成元素，CaCO3 是动物骨和牙齿的重要成分。
②维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2＋低会抽搐，血Ca2＋高会肌无力 。
③维持细胞的渗透压和酸碱平衡。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能 。
4．（2022·佛山模拟）“落红不是无情物，化作春泥更护花”出自龚自珍的《己亥杂诗《浩荡离愁白日斜》，表达出诗人为国为民尽自己最后一份心力的高尚情怀。落花可以为植物生长提供（ ）
A．有机营养 B．无机盐 C．光合色素 D．能量
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；生态系统的结构
【解析】【解答】落花中的有机物入地后需要分解者的作用才能化为无机物，重新作为植物生长的营养，因此落花可以为植物生长提供无机盐，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】1、分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
2、无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
5．（2022高二下·南阳期中）下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是（ ）
A．与糖类相比，脂质中氢的含量高、氧的含量低
B．细胞内的结合水因与蛋白质、多糖等物质结合，失去了流动性和溶解性
C．无机盐既参与维持细胞内的酸碱平衡，又可参与合成有机物
D．自由水和结合水在一定条件下可相互转化，春季时自由水的比例会降低
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；无机盐的主要存在形式和作用；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、同等质量的脂质中碳、氢比糖类多，氧比糖类少，能比糖类释放更多的能量，A正确；
B、结合水是吸附和结合在有机固体物质上的水，失去了流动性和溶解性，B正确；
C、无机盐既参与维持细胞内的酸碱平衡（如HCO3-维持血浆的pH），又可参与合成有机物（如钙是牙齿的重要组成成分），C正确；
D、自由水越多，代谢越旺盛，春季时自由水的比例会比冬季增多，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质。
2、水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
3、无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
6．（2022·全国甲卷）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙
B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；三种跨膜运输方式的比较；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、钙在细胞中属于无机盐，细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，A正确；
B、几乎所有离子通过细胞膜的方式都是主动运输，B错误；
C、维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，C正确；
D、Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、细胞中的无机盐：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。（2）功能：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
2、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇：（1）脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，还是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官；（2）磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分；（3）固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输，性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
7．（2022高一下·湖州期中）有这样几则广告语：①这种食品由纯天然谷物制成，不含任何糖类，糖尿病患者也可放心大量食用 ②这种饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量 ③这种营养品含有人体所需的全部21种必需氨基酸 ④这种口服液含有丰富的Fe、Zn等微量元素。请判断上述广告语中，有多少条在科学性上有明显的错误（ ）
A．1条 B．2条 C．3条 D．4条
【答案】C
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】①谷物的主要成分是淀粉，淀粉属于多糖，①错误；
②无机盐不能为细胞生命活动提供能量，②错误；
③21种氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸，人体的必需氨基酸有8种，③错误；
④结合分析可知，Fe、Zn都是组成人体的微量元素，④正确。
故答案为：A。
【分析】（1）生物体进行生命活动的主要能源物质是糖类 ， 并不是所有糖类都是能源物质，如核糖 、脱氧核糖 、纤维素 。
（2）无机盐的作用：
①某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg是叶绿素的组成元素，Fe 是血红蛋白的组成元素， I是甲状腺激素的组成元素，CaCO3是动物骨和牙齿的重要成分。
②维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2＋低会抽搐，血Ca2＋高会肌无力 。
③维持细胞的渗透压和酸碱平衡。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能 。
（3）微量元素是生命活动必须，但需要量很少的元素。包括：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
（4）氨基酸的种类：在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 20 种。可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
非必需氨基酸：人和动物体内能够合成的氨基酸。如：丙氨酸、甘氨酸等。
必需氨基酸：人和动物体内不能够合成的，只能从食物中获取的氨基酸。成人必需氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸（又称蛋氨酸）、缬氨酸。婴儿必需氨
基酸还包括组氨酸。
8．（2022高二下·南阳期中）水是构成细胞的重要成分，生命活动的进行离不开水。下列有关叙述错误的是（ ）
A．细胞内的自由水与结合水能相互转换
B．自由水能使无机盐成为离子状态
C．冬天小麦细胞中结合水的比例降低
D．结合水失去了流动性和溶解性
【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、细胞中的水有两种存在形式，自由水和结合水，二者在一定条件下，可以相互转换，A正确；
B、无机盐只有溶解到水中才能变成离子状态，即自由水能使无机盐成为离子状态，B正确；
C、冬天小麦细胞中结合水的比例升高，抗逆性增强，有利于度过寒冷的冬天，C错误；
D、结合水与蛋白质、多糖、磷脂等固体物质相结合，这部分水不蒸发，失去了流动性和溶解性，是生物体的重要组成部分，D正确。
故答案为：C。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
9．（2022高一下·丽水月考）水是生命之源，下列关于生物体内水的叙述，错误的是（ ）
A．一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连
B．细胞溶胶中的水大部分以结合水的形式存在
C．水是极性分子，可作为良好的溶剂帮助溶解和运输物质
D．水是细胞需氧呼吸和厌氧呼吸共同的代谢产物
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、 1个H一条，1个O上还有2对孤对电子可以与其他2个水分子形成2条氢键，A正确；
B、细胞质基质是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质，又称细胞溶胶 ，其中含有的水常常跟其他的物质如：氨基酸，糖类等结合而存在，B正确；
C、水是典型的极性分子，根据相似相容的原理，可以作为一些极性物质的良好的溶剂和运输极性物质，C正确；
D、水是有氧呼吸的产物，厌氧呼吸不生成水，D错误；
故答案为：D
【分析】 水的存在形式：水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
（1）结合水：与细胞中的某些物质结合，是细胞结构的重要组成成分，约占细胞内全部水分的4.5%。（2）自由水：以游离的形式存在，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。自由水作用：①细胞内的良好溶剂；②参与生化反应；③提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物 。
10．（2022高一下·丽水月考）无机盐类在生命活动中发挥重要作用。下列有关叙述错误的是（ ）
A．钠离子等无机盐对维持血浆正常浓度有重要作用
B．HCO3－对维持血浆的酸碱平衡有重要作用
C．Mg2+和Fe3+分别是构成叶绿素和血红蛋白重要成分
D．血液中Ca2+含量过低可能引起抽搐
【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+ 和 Cl－，A正确；
B、 H2CO3/NaHCO3是一对缓冲对，调节血浆的pH，B正确；
C、 Mg2+构成叶绿素，Fe2+构成血红蛋白，C错误；
D、 Ca2+含量过低引起缺钙，会引起抽搐，D正确；
故答案为：C
【分析】无机盐的作用
（1）某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg2+是叶绿素的组成元素，Fe2+是血红蛋白的组成元素，I-是甲状腺激素的组成元素， CaCO3是动物骨和牙齿的重要成分。（2）维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2＋低会抽搐，血Ca2＋高会肌无力 。（3）维持细胞的渗透压和酸碱平衡，pH之所以能保持相对稳定，与它含有的HCO3－、HPO42－等离子有关。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能 。
11．（2022高一下·玉溪月考）下列有关生物体内无机盐的叙述，错误的是（ ）
A．无机盐可以为细胞的生命活动提供物质和能量
B．某些无机盐离子具有维持细胞酸碱平衡的功能
C．急性肠炎病人脱水时需要及时补充水和无机盐
D．不同生物维持生命活动所需的无机盐种类不同
【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、无机盐不能作为能源物质，不能为细胞的生命活动提供能量，A错误；
B、某些无机盐离子如HCO3-具有维持细胞酸碱平衡的功能，B正确；
C、急性肠炎病人脱水时丢失了水和无机盐，故需要及时补充水和无机盐，C正确；
D、由分析知，不同生物维持生命活动所需的无机盐种类不同，D正确。
故答案为：A。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
12．（2022高一下·广南月考）离子态无机盐（如血液中的H+、K+、Ca2+、H2PO34-等）的生理作用不包括（ ）
A．细胞结构物质之一 B．维持细胞的形态
C．维持细胞正常的生理功能 D．调节细胞内的pH值
【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、“细胞的结构物质之一”属于化合态无机盐的功能，A正确；
B、“维持细胞的形态”属于离子态无机盐的功能，B错误；
C、“维持细胞正常生理功能”属于离子态无机盐的功能，C错误；
D、“调节细胞内的正常pH”属于离子态无机盐的功能，D错误。
故答案为：A。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
13．（2022高一下·广南月考）人体中水的含量约占65%，下列选项中能正确说明水对人体重要性的是（ ）
①水和糖类、蛋白质、脂肪一样，为人体提供能量
②细胞中大多数化学反应都需要水的参与
③水的比热容大，有利于维持体温
④体内营养物质的运输离不开水
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】①糖类、脂肪、蛋白质能为人体提供能量，但水属于无机物，不能提供能量，①错误；
②自由水细胞内良好的溶剂、参与生化反应，故没有水，人体内大部分化学反应就根本不发生，②正确；
③水的比热容大，有利于维持体温，③正确；
④自由水为细胞提供液体环境，自由水能够在体内流动，能够运送营养物质和代谢废物，因此体内营养物质的运输离不开水，④正确。
故答案为：B。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
14．（2022高一下·云县月考）下列有关细胞中水的叙述中，错误的是（ ）
A．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物
B．种子晾晒的目的是减少自由水含量，以降低细胞代谢速率
C．细胞中结合水与分子结合，是组成细胞的重要结构物质
D．水是极性分子能够与细胞中所有其他分子结合
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，比如有氧呼吸中既有水的参与又有水生成， A正确；
B、种子晾晒的目的是减少自由水含量，从而降低细胞代谢速率，减少有机物的消耗，有利于种子的保存，B正确；
C、结合水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖、磷脂等分子相结合，是组成细胞的重要结构物质，C正确；
D、水是极性分子， 使得带有正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合，所以不是所有分子都能与水结合，D错误。
故答案为：D。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
15．（2021高一上·农安期末）下列关于生物体内水和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A．结合水是细胞内的良好溶剂，参与细胞内的许多生化反应
B．在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，代谢越旺盛
C．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄
D．人体内缺Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A.自由水是细胞内的良好溶剂，参与细胞内的许多生化反应，A符合题意；
B.在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，代谢越旺盛，B不符合题意；
C.镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄，C不符合题意；
D.钠离子与动作电位的产生有关，人体内缺钠离子会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】自由水与结合水的生理作用
存在形式 生理作用
结合水 细胞结构的重要组成成分 生物体的一切生命活动都离不开水
自由水 (1)是细胞内的良好溶剂
(2)参与生物化学反应
(3)是细胞生活的液体环境
(4)运送养料和代谢废物
二、综合题
16．（2022高一上·白山期末）细胞中的无机物占活细胞相对含量的70%以上，对细胞的生命活动发挥着重要作用。回答下列问题：
（1）细胞中的水有两种存在形式，绝大多数的水呈 ，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内其他物质结合，叫作结合水。春天种子萌发时，自由水含量/结合水含量的值逐渐 ，以提高其代谢速率。
（2）俗话说“一方水土养一方人”。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，其中属于微量元素的有 。
（3）无机盐在细胞中大多数以 的形式存在。Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素，这说明无机盐是细胞 。人体内缺Na+会使神经兴奋性降低，缺Ca2+会引发肌肉抽搐，这说明无机盐对 都有重要作用。
（4）生理盐水是质量分数为 的氯化钠水溶液，因为它的浓度约 （填“大于”、“等于”或“小于”）人的血浆浓度，临床上一般多用于治疗脱水或术后补液等。
【答案】（1）游离状态；升高
（2）Cu、Zn、Fe
（3）离子；必不可少的化合物的成分；维持细胞和生物体的生命活动
（4）0.9%；等于
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】(1)细胞内水以自由水和结合水的形式存在，与细胞内的其他物质相结合，这样的水是结合水；以游离的状态存在，可以自由流动的水是自由水。自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，春天种子萌发时，自由水含量/结合水含量的值逐渐升高，以提高其代谢速率。
(2)微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，故在泉水中，属于微量元素的有Cu、Zn、Fe。
(3)无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在，少数以化合物形式存在。Mg2+是构成叶绿素的元素，Fe2+是构成血红素的元素，这说明无机盐是细胞必不可少的化合物的成分；人体内缺Na+会使神经兴奋性降低，缺Ca2+会引发肌肉抽搐，这说明无机盐对维持细胞和生物体的生命活动。
(4)0.9%的氯化钠溶液的浓度与人体血浆的浓度相当，因此生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液，在给病人输液时，使用质量分数为0.9%的NaCl溶液（生理盐水），可以维持细胞正常的渗透压。
【分析】1、水的两种存在形式及功能：
（1）结合水：与细胞内其他化合物相结合的水，（占全部水的4.5%）。
特点：不易散失、失去流动性和溶解性
生理功能：是细胞结构的重要成分
（2）自由水：绝大部分以游离的形式存在，可以自由流动，（占全部水的95.5%）
特点：容易流动，容易蒸发，有溶解性
生理功能：①是细胞内的良好溶剂②参与细胞内生化反应③运送养料和代谢废物④为细胞提供液体生活环境
（3）结合水和自由水的关系
①在一定条件下可以相互转
②两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率
自由水的比例高——代谢活跃，但抗逆性差
结合水的比例高——代谢下降，抗旱抗寒抗热等抗逆性增强
2、大量元素指含量占生物总重量万分之一以上的元素。生物体内的大量元素有：C，H，O，N，P，S，K，Ca，Mg。
微量元素通常指生物体生命活动所必需的，但需要量却很少的一些元素。生物体内的微量元素有：Fe，Mn，Zn，Cu，B，Mo。
3、无机盐的存在形式与作用：
17．（2021高一上·深圳月考）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。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）把晒干的种子放在一支洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水在细胞内时主要是 ，这样的种子不能萌发成幼苗。条件恶劣时，细胞内自由水与结合水的比值会 (填“升高”或“降低”)。
（3）淀粉的消化过程需要水的参与，说明水的生理作用是 。
【答案】（1）自由水和结合水；自由水
（2）结合水；降低
（3）参与生物化学反应
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】（1）种子细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种；萌发过程中种子吸水主要是增加自由水的含量。
（2）晒干的种子已经失去了自由水，再经过加热，结合水则会失去。条件恶劣时，细胞内自由水与结合水的比值会降低，以提高细胞的抗逆性。
（3）淀粉的消化过程需要水的参与，说明水可以参与生物化学反应。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
18．（2021高三上·江西月考）如图是北方某落叶植物在入秋后植株内含水量及呼吸速率变化曲线。请据图回答下列问题。
（1）从图中看，随着环境温度降低，植物体中含水量 ，细胞呼吸速率 。细胞呼吸速率如此变化的原因可能是 。
（2）细胞中的结合水是指 ，不能自由移动的水。结合水比例上升，有助于植物体提升 。
（3）与11月份相比，12月份时，植物体的鲜重将 ，发生变化的主要物质是 ；其干重将 发生变化的主要原因是 。
【答案】（1）下降；下降；温度下降，导致与细胞呼吸有关的酶的活性下降
（2）与其他化合物结合在一起；抗逆性
（3）下降；水；下降；植物不能进行光合作用合成有机物，但还要进行细胞呼吸消耗有机物
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】（1）从图中看，随着环境温度降低，植物体中含水量下降，细胞呼吸速率下降；酶的活性发挥细胞呼吸速率下降的原因可能是温度下降，导致与细胞呼吸有关的酶的活性下降。
（2）细胞中的结合水是指与其他化合物结合在一起，不能自由移动的水；结合水比例上升，植物体抗逆性增强。
（3）植物体内含量最多的化合物是水，从图中看，从9月份到12月份，植物体内的含水量下降，所以植物的鲜重会下降，减少的也主要是水。由于该植物是北方的落叶植物，入秋后，叶片脱落，植物不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，所以与11月份相比，12月份时，植物体的干重将下降。
【分析】分析曲线图可知，9~12月温度降低，而细胞中含水量曲线呈逐渐下降趋势。因为随着温度降低，植物的蒸腾作用减弱，植物体从土壤中吸收的水分减少，温度降低使得新陈代谢减弱，自由水与结合水的比例减少，植物的抗逆性增强。呼吸速率下降的主要原因是由于温度降低导致酶活性降低。
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高中生物学人教2019必修一同步练习2.2 细胞中的无机物
一、单选题
1．（2022高一下·湖州期中）水是生命之源，下列关于水的说法错误的是（ ）
A．代谢越旺盛的细胞结合水越多 B．自由水可参与化学反应
C．自由水可运输养料与代谢废物 D．自由水与结合水可以相互转化
2．（2022高二下·南阳期中）下列有关细胞中无机盐的说法，错误的是（ ）
A．Mg是构成叶绿素的元素，植物体缺Mg会影响光合作用
B．人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
C．无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%
D．血钙含量过低会导致肌肉抽搐，说明无机盐能调节细胞内的酸碱平衡
3．（2022高一下·浙江期中）下列关于水和无机盐的叙述错误的是（ ）
A．水不能作为细胞的能源物质
B．水是生物体内物质运输的唯一介质
C．细胞中的无机盐多数以离子形式存在
D．哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现肌肉抽搐现象
4．（2022·佛山模拟）“落红不是无情物，化作春泥更护花”出自龚自珍的《己亥杂诗《浩荡离愁白日斜》，表达出诗人为国为民尽自己最后一份心力的高尚情怀。落花可以为植物生长提供（ ）
A．有机营养 B．无机盐 C．光合色素 D．能量
5．（2022高二下·南阳期中）下列关于细胞中化合物的叙述，错误的是（ ）
A．与糖类相比，脂质中氢的含量高、氧的含量低
B．细胞内的结合水因与蛋白质、多糖等物质结合，失去了流动性和溶解性
C．无机盐既参与维持细胞内的酸碱平衡，又可参与合成有机物
D．自由水和结合水在一定条件下可相互转化，春季时自由水的比例会降低
6．（2022·全国甲卷）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙
B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
7．（2022高一下·湖州期中）有这样几则广告语：①这种食品由纯天然谷物制成，不含任何糖类，糖尿病患者也可放心大量食用 ②这种饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量 ③这种营养品含有人体所需的全部21种必需氨基酸 ④这种口服液含有丰富的Fe、Zn等微量元素。请判断上述广告语中，有多少条在科学性上有明显的错误（ ）
A．1条 B．2条 C．3条 D．4条
8．（2022高二下·南阳期中）水是构成细胞的重要成分，生命活动的进行离不开水。下列有关叙述错误的是（ ）
A．细胞内的自由水与结合水能相互转换
B．自由水能使无机盐成为离子状态
C．冬天小麦细胞中结合水的比例降低
D．结合水失去了流动性和溶解性
9．（2022高一下·丽水月考）水是生命之源，下列关于生物体内水的叙述，错误的是（ ）
A．一个水分子可以通过氢键与另外4个水分子相连
B．细胞溶胶中的水大部分以结合水的形式存在
C．水是极性分子，可作为良好的溶剂帮助溶解和运输物质
D．水是细胞需氧呼吸和厌氧呼吸共同的代谢产物
10．（2022高一下·丽水月考）无机盐类在生命活动中发挥重要作用。下列有关叙述错误的是（ ）
A．钠离子等无机盐对维持血浆正常浓度有重要作用
B．HCO3－对维持血浆的酸碱平衡有重要作用
C．Mg2+和Fe3+分别是构成叶绿素和血红蛋白重要成分
D．血液中Ca2+含量过低可能引起抽搐
11．（2022高一下·玉溪月考）下列有关生物体内无机盐的叙述，错误的是（ ）
A．无机盐可以为细胞的生命活动提供物质和能量
B．某些无机盐离子具有维持细胞酸碱平衡的功能
C．急性肠炎病人脱水时需要及时补充水和无机盐
D．不同生物维持生命活动所需的无机盐种类不同
12．（2022高一下·广南月考）离子态无机盐（如血液中的H+、K+、Ca2+、H2PO34-等）的生理作用不包括（ ）
A．细胞结构物质之一 B．维持细胞的形态
C．维持细胞正常的生理功能 D．调节细胞内的pH值
13．（2022高一下·广南月考）人体中水的含量约占65%，下列选项中能正确说明水对人体重要性的是（ ）
①水和糖类、蛋白质、脂肪一样，为人体提供能量
②细胞中大多数化学反应都需要水的参与
③水的比热容大，有利于维持体温
④体内营养物质的运输离不开水
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
14．（2022高一下·云县月考）下列有关细胞中水的叙述中，错误的是（ ）
A．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物
B．种子晾晒的目的是减少自由水含量，以降低细胞代谢速率
C．细胞中结合水与分子结合，是组成细胞的重要结构物质
D．水是极性分子能够与细胞中所有其他分子结合
15．（2021高一上·农安期末）下列关于生物体内水和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A．结合水是细胞内的良好溶剂，参与细胞内的许多生化反应
B．在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，代谢越旺盛
C．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄
D．人体内缺Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
二、综合题
16．（2022高一上·白山期末）细胞中的无机物占活细胞相对含量的70%以上，对细胞的生命活动发挥着重要作用。回答下列问题：
（1）细胞中的水有两种存在形式，绝大多数的水呈 ，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内其他物质结合，叫作结合水。春天种子萌发时，自由水含量/结合水含量的值逐渐 ，以提高其代谢速率。
（2）俗话说“一方水土养一方人”。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，其中属于微量元素的有 。
（3）无机盐在细胞中大多数以 的形式存在。Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素，这说明无机盐是细胞 。人体内缺Na+会使神经兴奋性降低，缺Ca2+会引发肌肉抽搐，这说明无机盐对 都有重要作用。
（4）生理盐水是质量分数为 的氯化钠水溶液，因为它的浓度约 （填“大于”、“等于”或“小于”）人的血浆浓度，临床上一般多用于治疗脱水或术后补液等。
17．（2021高一上·深圳月考）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。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）把晒干的种子放在一支洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水在细胞内时主要是 ，这样的种子不能萌发成幼苗。条件恶劣时，细胞内自由水与结合水的比值会 (填“升高”或“降低”)。
（3）淀粉的消化过程需要水的参与，说明水的生理作用是 。
18．（2021高三上·江西月考）如图是北方某落叶植物在入秋后植株内含水量及呼吸速率变化曲线。请据图回答下列问题。
（1）从图中看，随着环境温度降低，植物体中含水量 ，细胞呼吸速率 。细胞呼吸速率如此变化的原因可能是 。
（2）细胞中的结合水是指 ，不能自由移动的水。结合水比例上升，有助于植物体提升 。
（3）与11月份相比，12月份时，植物体的鲜重将 ，发生变化的主要物质是 ；其干重将 发生变化的主要原因是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、自由水与代谢有关，代谢越旺盛的细胞自由水越多，A错误；
B、自由水可参与化学反应，如水参与需氧呼吸的第二阶段，B正确；
C、自由水可作为溶剂，可以运输养料与代谢废物，C正确；
D、自由水与结合水不是绝对的，是可以相互转化的，与生物的状态及代谢有关，D正确。
故答案为：A。
【分析】水的代谢
通常情况下，细胞内自由水的含量比结合水多，两者之间可以相互转化；但是当细胞内自由水和结合水的含量发生变化时，细胞的代谢活动和生理功能将发生显著变化。
（1）当自由水的含量增加时，代谢活跃，生长迅速；但是抗逆性较差。
（2）当结合水的含量增加时，代谢强度就会下降，结合水的含量与生物的抗逆性（抗旱、抗寒）
成正相关。
2．【答案】D
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响叶绿素的合成进而影响光合作用，A正确；
B、人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，B正确；
C、无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%，C正确；
D、血钙含量过低会导致肌肉抽搐，说明无机盐能维持细胞的生命活动，D错误。
故答案为：D。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3．【答案】B
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、水为无机物，不能作为细胞的能源物质，A正确；
B、水是生物体内主要的物质运输质，但不是唯一的，B错误；
C、细胞中的无机盐多数以离子形式存在，少部分以化合物的形式存在，C正确；
D、哺乳动物血液中Ca2+含量过低会出现肌肉抽搐现象，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）水的存在形式：水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
①结合水：与细胞中的某些物质结合，是细胞结构的重要组成成分。
②自由水：以游离的形式存在，可以自由流动，自由水作用：细胞内的良好溶剂；参与生化反应；提供液体环境；运送营养物质和代谢废物 。
（2）细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合物形成存在(如CaCO3)。
无机盐的作用：
①某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg是叶绿素的组成元素，Fe 是血红蛋白的组成元素， I 是甲状腺激素的组成元素，CaCO3 是动物骨和牙齿的重要成分。
②维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2＋低会抽搐，血Ca2＋高会肌无力 。
③维持细胞的渗透压和酸碱平衡。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能 。
4．【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；生态系统的结构
【解析】【解答】落花中的有机物入地后需要分解者的作用才能化为无机物，重新作为植物生长的营养，因此落花可以为植物生长提供无机盐，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】1、分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
2、无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
5．【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；无机盐的主要存在形式和作用；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、同等质量的脂质中碳、氢比糖类多，氧比糖类少，能比糖类释放更多的能量，A正确；
B、结合水是吸附和结合在有机固体物质上的水，失去了流动性和溶解性，B正确；
C、无机盐既参与维持细胞内的酸碱平衡（如HCO3-维持血浆的pH），又可参与合成有机物（如钙是牙齿的重要组成成分），C正确；
D、自由水越多，代谢越旺盛，春季时自由水的比例会比冬季增多，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质。
2、水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
3、无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
6．【答案】B
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；三种跨膜运输方式的比较；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、钙在细胞中属于无机盐，细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，A正确；
B、几乎所有离子通过细胞膜的方式都是主动运输，B错误；
C、维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，C正确；
D、Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、细胞中的无机盐：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。（2）功能：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
2、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇：（1）脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，还是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官；（2）磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分；（3）固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输，性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质，如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞，大部分水分子
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输，它们均需要消耗能量，依赖于细胞膜的流动性。
7．【答案】C
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】①谷物的主要成分是淀粉，淀粉属于多糖，①错误；
②无机盐不能为细胞生命活动提供能量，②错误；
③21种氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸，人体的必需氨基酸有8种，③错误；
④结合分析可知，Fe、Zn都是组成人体的微量元素，④正确。
故答案为：A。
【分析】（1）生物体进行生命活动的主要能源物质是糖类 ， 并不是所有糖类都是能源物质，如核糖 、脱氧核糖 、纤维素 。
（2）无机盐的作用：
①某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg是叶绿素的组成元素，Fe 是血红蛋白的组成元素， I是甲状腺激素的组成元素，CaCO3是动物骨和牙齿的重要成分。
②维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2＋低会抽搐，血Ca2＋高会肌无力 。
③维持细胞的渗透压和酸碱平衡。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能 。
（3）微量元素是生命活动必须，但需要量很少的元素。包括：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
（4）氨基酸的种类：在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 20 种。可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
非必需氨基酸：人和动物体内能够合成的氨基酸。如：丙氨酸、甘氨酸等。
必需氨基酸：人和动物体内不能够合成的，只能从食物中获取的氨基酸。成人必需氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸（又称蛋氨酸）、缬氨酸。婴儿必需氨
基酸还包括组氨酸。
8．【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、细胞中的水有两种存在形式，自由水和结合水，二者在一定条件下，可以相互转换，A正确；
B、无机盐只有溶解到水中才能变成离子状态，即自由水能使无机盐成为离子状态，B正确；
C、冬天小麦细胞中结合水的比例升高，抗逆性增强，有利于度过寒冷的冬天，C错误；
D、结合水与蛋白质、多糖、磷脂等固体物质相结合，这部分水不蒸发，失去了流动性和溶解性，是生物体的重要组成部分，D正确。
故答案为：C。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
9．【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、 1个H一条，1个O上还有2对孤对电子可以与其他2个水分子形成2条氢键，A正确；
B、细胞质基质是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质，又称细胞溶胶 ，其中含有的水常常跟其他的物质如：氨基酸，糖类等结合而存在，B正确；
C、水是典型的极性分子，根据相似相容的原理，可以作为一些极性物质的良好的溶剂和运输极性物质，C正确；
D、水是有氧呼吸的产物，厌氧呼吸不生成水，D错误；
故答案为：D
【分析】 水的存在形式：水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。
（1）结合水：与细胞中的某些物质结合，是细胞结构的重要组成成分，约占细胞内全部水分的4.5%。（2）自由水：以游离的形式存在，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。自由水作用：①细胞内的良好溶剂；②参与生化反应；③提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物 。
10．【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+ 和 Cl－，A正确；
B、 H2CO3/NaHCO3是一对缓冲对，调节血浆的pH，B正确；
C、 Mg2+构成叶绿素，Fe2+构成血红蛋白，C错误；
D、 Ca2+含量过低引起缺钙，会引起抽搐，D正确；
故答案为：C
【分析】无机盐的作用
（1）某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg2+是叶绿素的组成元素，Fe2+是血红蛋白的组成元素，I-是甲状腺激素的组成元素， CaCO3是动物骨和牙齿的重要成分。（2）维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血Ca2＋低会抽搐，血Ca2＋高会肌无力 。（3）维持细胞的渗透压和酸碱平衡，pH之所以能保持相对稳定，与它含有的HCO3－、HPO42－等离子有关。0.9%NaCl溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的形态和生理功能 。
11．【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、无机盐不能作为能源物质，不能为细胞的生命活动提供能量，A错误；
B、某些无机盐离子如HCO3-具有维持细胞酸碱平衡的功能，B正确；
C、急性肠炎病人脱水时丢失了水和无机盐，故需要及时补充水和无机盐，C正确；
D、由分析知，不同生物维持生命活动所需的无机盐种类不同，D正确。
故答案为：A。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
12．【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、“细胞的结构物质之一”属于化合态无机盐的功能，A正确；
B、“维持细胞的形态”属于离子态无机盐的功能，B错误；
C、“维持细胞正常生理功能”属于离子态无机盐的功能，C错误；
D、“调节细胞内的正常pH”属于离子态无机盐的功能，D错误。
故答案为：A。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐。（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
13．【答案】B
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】①糖类、脂肪、蛋白质能为人体提供能量，但水属于无机物，不能提供能量，①错误；
②自由水细胞内良好的溶剂、参与生化反应，故没有水，人体内大部分化学反应就根本不发生，②正确；
③水的比热容大，有利于维持体温，③正确；
④自由水为细胞提供液体环境，自由水能够在体内流动，能够运送营养物质和代谢废物，因此体内营养物质的运输离不开水，④正确。
故答案为：B。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
14．【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，比如有氧呼吸中既有水的参与又有水生成， A正确；
B、种子晾晒的目的是减少自由水含量，从而降低细胞代谢速率，减少有机物的消耗，有利于种子的保存，B正确；
C、结合水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖、磷脂等分子相结合，是组成细胞的重要结构物质，C正确；
D、水是极性分子， 使得带有正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合，所以不是所有分子都能与水结合，D错误。
故答案为：D。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
15．【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A.自由水是细胞内的良好溶剂，参与细胞内的许多生化反应，A符合题意；
B.在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，代谢越旺盛，B不符合题意；
C.镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄，C不符合题意；
D.钠离子与动作电位的产生有关，人体内缺钠离子会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】自由水与结合水的生理作用
存在形式 生理作用
结合水 细胞结构的重要组成成分 生物体的一切生命活动都离不开水
自由水 (1)是细胞内的良好溶剂
(2)参与生物化学反应
(3)是细胞生活的液体环境
(4)运送养料和代谢废物
16．【答案】（1）游离状态；升高
（2）Cu、Zn、Fe
（3）离子；必不可少的化合物的成分；维持细胞和生物体的生命活动
（4）0.9%；等于
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】(1)细胞内水以自由水和结合水的形式存在，与细胞内的其他物质相结合，这样的水是结合水；以游离的状态存在，可以自由流动的水是自由水。自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，春天种子萌发时，自由水含量/结合水含量的值逐渐升高，以提高其代谢速率。
(2)微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，故在泉水中，属于微量元素的有Cu、Zn、Fe。
(3)无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在，少数以化合物形式存在。Mg2+是构成叶绿素的元素，Fe2+是构成血红素的元素，这说明无机盐是细胞必不可少的化合物的成分；人体内缺Na+会使神经兴奋性降低，缺Ca2+会引发肌肉抽搐，这说明无机盐对维持细胞和生物体的生命活动。
(4)0.9%的氯化钠溶液的浓度与人体血浆的浓度相当，因此生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液，在给病人输液时，使用质量分数为0.9%的NaCl溶液（生理盐水），可以维持细胞正常的渗透压。
【分析】1、水的两种存在形式及功能：
（1）结合水：与细胞内其他化合物相结合的水，（占全部水的4.5%）。
特点：不易散失、失去流动性和溶解性
生理功能：是细胞结构的重要成分
（2）自由水：绝大部分以游离的形式存在，可以自由流动，（占全部水的95.5%）
特点：容易流动，容易蒸发，有溶解性
生理功能：①是细胞内的良好溶剂②参与细胞内生化反应③运送养料和代谢废物④为细胞提供液体生活环境
（3）结合水和自由水的关系
①在一定条件下可以相互转
②两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率
自由水的比例高——代谢活跃，但抗逆性差
结合水的比例高——代谢下降，抗旱抗寒抗热等抗逆性增强
2、大量元素指含量占生物总重量万分之一以上的元素。生物体内的大量元素有：C，H，O，N，P，S，K，Ca，Mg。
微量元素通常指生物体生命活动所必需的，但需要量却很少的一些元素。生物体内的微量元素有：Fe，Mn，Zn，Cu，B，Mo。
3、无机盐的存在形式与作用：
17．【答案】（1）自由水和结合水；自由水
（2）结合水；降低
（3）参与生物化学反应
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】（1）种子细胞中水的存在形式有自由水和结合水两种；萌发过程中种子吸水主要是增加自由水的含量。
（2）晒干的种子已经失去了自由水，再经过加热，结合水则会失去。条件恶劣时，细胞内自由水与结合水的比值会降低，以提高细胞的抗逆性。
（3）淀粉的消化过程需要水的参与，说明水可以参与生物化学反应。
【分析】水的存在形式是自由水和结合水，主要是自由水。（1）自由水：细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。（2）结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。（3）代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。生物代谢旺盛，结合水可转化为自由水，使结合水与自由水的比例降低，当生物代谢缓慢，自由水可转换为结合水，使结合水与自由水比例上升。即自由水越多，代谢越旺盛，结合水越多抗逆性越强。
18．【答案】（1）下降；下降；温度下降，导致与细胞呼吸有关的酶的活性下降
（2）与其他化合物结合在一起；抗逆性
（3）下降；水；下降；植物不能进行光合作用合成有机物，但还要进行细胞呼吸消耗有机物
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】（1）从图中看，随着环境温度降低，植物体中含水量下降，细胞呼吸速率下降；酶的活性发挥细胞呼吸速率下降的原因可能是温度下降，导致与细胞呼吸有关的酶的活性下降。
（2）细胞中的结合水是指与其他化合物结合在一起，不能自由移动的水；结合水比例上升，植物体抗逆性增强。
（3）植物体内含量最多的化合物是水，从图中看，从9月份到12月份，植物体内的含水量下降，所以植物的鲜重会下降，减少的也主要是水。由于该植物是北方的落叶植物，入秋后，叶片脱落，植物不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，所以与11月份相比，12月份时，植物体的干重将下降。
【分析】分析曲线图可知，9~12月温度降低，而细胞中含水量曲线呈逐渐下降趋势。因为随着温度降低，植物的蒸腾作用减弱，植物体从土壤中吸收的水分减少，温度降低使得新陈代谢减弱，自由水与结合水的比例减少，植物的抗逆性增强。呼吸速率下降的主要原因是由于温度降低导致酶活性降低。
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