3.1水与无机盐
1.水是细胞的重要组成成分,下列说法中错误的是( )
A.水是人体细胞中含量最多的化合物
B.同一植株上,老叶细胞中自由水的含量比幼叶细胞低
C.种子在晒干过程中失去的水是自由水
D.干旱环境中的植物体内,自由水与结合水的比值会升高
2.如图为水分子结构示意图。根据所学知识判断,下列正确的是( )
A.水之所以能成为良好的溶剂,是因为氢键这种弱引力的存在
B.由于氢键的存在,水具有较高的比热容
C.水在细胞中多以结合水水形式存在,在生命活动中承担重要作用
D.细胞中结合水的含量是不断变化的,结合水越多,细胞代谢越旺盛
3.水的含量及其存在状态会直接影响细胞及生物体的代谢。下列关于干花生种子、发芽的花生种子和炒熟的花生种子中水的叙述,错误的是( )
A.发芽的花生种子细胞中自由水的含量高,细胞代谢快
B.干花生种子中不含自由水,只有结合水,细胞代谢慢
C.炒熟的花生种子细胞不能进行任何代谢活动
D.发芽的花生种子细胞中的自由水以游离状态存在
4.如图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是( )
A.图中①指的是结合水,该部分水较少,丢失不会导致细胞死亡
B.图中②指的是自由水,细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多
C.存在形式由②转变成①有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性
D.图中甲可表示“组成细胞结构”,乙可表示运输营养物质和代谢废物
5.水是生命之源,下列关于水的叙述,错误的是( )
A.结合水一般不直接参与代谢作用,它是细胞结构的重要成分
B.种子萌发初期,自由水/结合水的值不断增大,细胞代谢也随之增强
C.生物体内的水主要以结合水形式存在
D.冬天雪松体内的结合水含量增多,提高了抗冻的能力
6.动物细胞中含有许多无机盐。下列关于无机盐的叙述不正确的是( )
A.生物体内的无机盐离子可维持细胞的酸碱平衡
B.无机盐能为细胞生命活动提供能量
C.无机盐是某些复杂化合物的组成成分
D.无机盐能维持细胞和生物体的生命活动
7.研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持;用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+( )
A.是构成细胞某些复杂化合物的重要成分
B.对于维持血浆的正常浓度有重要作用
C.对于维持生物体正常的生命活动有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动提供能量
8.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
9.为了确认某种无机盐是植物维持正常生命活动的必需成分,应采用的方法是( )
A.检测正常叶片中该无机盐的含量
B.分析根系对该无机盐的吸收过程
C.观察只含有该无机盐的培养液培养植株一段时间后植株的生长发育状况
D.观察含全部营养的培养液中去掉该无机盐前、后植株的生长发育状况
10.无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用,下列叙述错误的是( )
A.菠菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收
B.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
C.和ATP一样,KH2PO4也能为生物体提供能量
D.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
11.下列关于细胞中水和无机盐的叙述错误的是( )
A.自由水有较强的流动性,其在无机盐运输中发挥重要作用
B.活细胞中水含量相对稳定,但自由水与结合水的比值会发生变化
C.细胞吸收的一些无机盐会参与细胞中有机物的合成,如Mg参与构成叶绿素
D.细胞中的无机盐都必须转化为相应化合物才可发挥作用,如铁参与构成血红素
12.下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是( )
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
13.如图是培育的长春冬小麦(品种“吉株”)在不同时期的含水量、自由水量、结合水量和呼吸速率随时间的变化情况。
1.在9~12月间,随着气温的不断下降,结合水的含量相对__________,由于结合水与亲水性物质结合而不易结冰,所以结合水含量的相对增加有利于增强冬小麦的抗__________性。
2.大约从10月9日开始,冬小麦的呼吸__________,植物细胞消耗的糖分少,有利于糖分积累,这样就提高了__________浓度,使冰点__________。
3.在9~12月间,自由水与含水量的比值不断__________,新陈代谢不断__________。
14.如表是用于番茄无土栽培的一种培养液配方。据表回答下列问题:
Ca(NO3)2 KCI MgSO4 FeCl3 KH2PO4 H2O
1.0g 1.29g 0.25g 0.005g 0.20g 1000ml
(1)构成番茄植株的细胞中,含量最多的有机化合物是________。能否用番茄汁作为检测还原糖的材料________ (填“能”或“否”),原因是 ________。
(2)在该培养液配方中,属于微量元素的是________。该培养液配方中含有大量的水,这反映出水在生物体的许多化学反应中充当________。
(3)植物体所需的矿质元素进入植物体后,有些可重复利用,有些不能重复利用。可重复利用的矿质元素缺乏时,老叶先表现出缺乏症(叶片变黄),不可重复利用的矿质元素缺乏时,幼叶先表现出缺乏症(叶片变黄)。请设计实验探究Mg是否为可重复利用的元素。
实验材料:长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含植物必需元素的各种化合物。
实验步骤:第一步:配制适量的完全培养液和_________,分别装入培养瓶,并编号A、B。
第二步:将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中。
第三步:将两组植物放在其余条件相同且适宜的条件下培养。第四步:培养一段时间后,观察两组玉米幼苗_________,并记录。
预测结果及结论:若A组玉米幼苗正常生长,B组_________,则说明Mg是可重复利用的元素。
答案以及解析
1.答案:D
解析:水是活细胞中含量最多的化合物,故水是人体细胞中含量最多的化合物,A正确;细胞中自由水含量越多,细胞代谢越旺盛,同一植株上幼叶细胞的代谢速率大于老叶细胞,因此推知老叶细胞中自由水的含量比幼叶细胞低,B正确;种子晒干后仍然可以萌发,说明种子晒干的过程中丢失的水是自由水,而失去结合水的种子会失去活性,不能萌发,C正确;结合水所占的比例越大,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强,所以干旱环境中的植物体内,自由水与结合水的比值会降低,D错误。
2.答案:BC
解析:由于氢键的存在,水具有较高的比热容;水是极性分子,这样带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,水就成了良好的溶剂,A错误,B正确。水在细胞中多以自由水形式存在,在生命活动中承担重要作用,C错误。细胞中自由水所占比例越大,细胞代谢越旺盛,D错误。
3.答案:B
解析:花生种子发芽时细胞需要吸收水分,因此发芽的花生种子细胞中自由水含量高,细胞代谢快,A正确;干花生种子中含自由水,但自由水的含量较少,B错误;炒熟的花生种子细胞失去了结合水,已经死亡,无法进行任何代谢活动,C正确;自由水以游离状态存在于细胞中,D正确。
4.答案:A
解析:由题图可知,水的存在形式②有多种功能,为自由水,则水的存在形式①为结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分,如果这部分水失去会导致细胞死亡,A错误;正常情况下,细胞内自由水所占的比例越高,细胞的代谢就越旺盛,B正确;结合水越多,细胞抵抗干早和寒冷等不良环境的能力就越强,故自由水转化为结合水,可降低代谢水平,提高植物抗寒性抗、旱性等抗逆能力,C正确;结合水的功能为组成细胞结构,自由水是良好的溶剂,能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应、为细胞提供液体环境等,故乙可表示运输营养物质和代谢废物,D正确。
5.答案:C
解析:结合水与细胞内的其他物质相结合,是细胞结构的重要组成成分,一般不直接参与代谢作用,A正确;自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化,代谢旺盛的细胞中,自由水所占的比例较大,因此种子萌发初期,自由水/结合水的值不断增大,细胞代谢也随之增强,B正确;生物体内的水主要以自由水形式存在,C错误;冬天雪松体内的结合水含量增多,自由水含量减少,提高了抗冻的能力,D正确。
6.答案:B
解析:生物体内的某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡非常重要,如,A正确;无机盐不为细胞生命活动提供能量,B错误;有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分,如Mg是构成叶绿素的元素,C正确;许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,如血钙含量过低会发生抽搐等症状,D正确。
7.答案:C
解析:根据题意可知,该实验说明Ca2+和K+对维持生物体正常的生命活动有重要作用,C项正确;Ca2+和K+以离子的形式存在,A项错误;题目中没有涉及血浆浓度的内容,B项错误;无机盐离子不能为生命活动提供能量,为生命活动直接提供能量的是ATP,D项错误。
8.答案:A
解析:无机盐不能为细胞的生命活动提供能量,细胞生命活动所需的能量来源于糖类等有机物,A错误;某些无机盐离子具有维持细胞酸碱平衡的功能,B正确;急性肠炎病人脱水时丢失了大量的水和无机盐,故需要及时补充,C正确;不同生物维持生命活动所需的无机盐种类不同,D正确。
9.答案:D
解析:该实验的目的是确认某种无机盐是植物维持正常生命活动的必需成分,可采用培养液培养法进行实验,即观察含全部营养的培养液中去掉该无机盐前、后植株的生长发育状况,如果去掉该无机盐后植株无法正常生长,说明该无机盐是植物正常生长所必需的,D正确。
10.答案:C
解析:
11.答案:D
解析:自由水有较强的流动性,其在无机盐运输中发挥重要作用,A正确;活细胞中水含量相对稳定,但自由水与结合水的比值会发生变化,低温会使自由水向结合水转化,温度升高结水会转化为自由水,B正确;细胞吸收的一些无机盐会参与细胞中有机物的合成,如Mg参与构成叶绿素,C正确;细胞中有些无机盐能构成重要化合物,如铁参与构成血红素,有些无机盐可直接发挥作用,如参与维持细胞的酸碱平衡,D错误。
12.答案:D
解析:本题主要考查水和无机盐的存在形式及功能。自由水是生化反应的介质,也能直接参与生化反应,如参与光合作用,A错误;结合水主要存在于某些化合物中,液泡中主要是自由水,B错误;无机盐可参与有机物的合成,如Fe2+参与血红蛋白的合成,C错误;无机盐在细胞中大多以离子形式存在,对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,D正确。
13.答案:1.提高 ; 寒; 2.逐渐减弱; 细胞液; 降低 ; 3.降低; 减弱
解析:1.在细胞中水的存在形式有两种:一是自由水,二是结合水。随着气温的不断下降,结合水的含量相对提高,可提高植物的抗寒性。
2.随着温度下降,冬小麦的呼吸逐渐减弱,由于糖分的消耗减少,细胞液的浓度升高,使冰点降低。
3.图中可以看出,在9~12月,自由水与含水量的比值不断降低,自由水减少,新陈代谢不断减弱。
14.答案:(1)蛋白质;否;番茄汁颜色鲜红,会对颜色反应的观察产生干扰
(2)Fe、Cl;溶剂
(3)等量的缺Mg培养液;叶片颜色的变化;玉米幼苗老叶先变黄
解析:(1)番茄细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。番茄汁颜色鲜红,会对颜色反应的观察产生干扰,因此不能用番茄汁作为检测还原糖的材料。
(2)在该培养液配方中,属于微量元素的是Fe、Cl。该培养液配方中含有大量的水,这反映出水在生物体的许多化学反应中充当溶剂。
(3)探究Mg是否为可重复利用的元素,自变量为培养液中是否含有Mg,因变量是老叶和幼叶颜色的变化,其他对实验结果有影响的因素均为无关变量,应相同且适宜。依据实验设计应遵循的原则和题干中呈现的实验材料可推知:第一步应是配制适量的完全培养液和等量的缺Mg培养液,分别装入培养瓶,并编号A、B。第四步应是培养一段时间后,观察两组玉米幼苗叶片颜色的变化,并记录。依题意可知:如果Mg是可重复利用的元素,则A组玉米幼苗正常生长,B组玉米幼苗老叶先变黄。