【二轮复习学案】专题1 细胞的分子组成、结构和物质运输 微专题1 水和无机盐

专题1　细胞的分子组成、结构和物质运输
微专题1　水和无机盐
1.水的作用及其稳态　极性分子，比热容较高
①自由水含量高，代谢旺盛；结合水含量高，抗逆性强。②衰老细胞自由水含量少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。③萌发的种子或癌变的细胞中，自由水与结合水比值上升，代谢增强。
2.无机盐及其在稳态中的作用
(1)无机盐的存在形式及功能
(2)无机盐与人体稳态调节
植物矿质元素吸收和水分吸收的关系
经典考题重现
水在生物体内是一种良好的溶剂，而无机盐在调节各种生理功能方面有重要意义。下列关于水和无机盐的叙述正确的有①④⑥。
①由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生。(2021·山东卷，16A)
②细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水。(2021·全国乙卷，3C)
③叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水。(2019·海南卷，8D)
④适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收(2022·全国甲卷，1C)
⑤无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成。(2020·江苏卷，1C)
⑥根细胞中的K＋不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中。(2019·海南卷，8A)
高考重点训练
考向1　围绕水、无机盐的存在形式和功能，考查生命观念
1.(2021·浙江6月选考，5)无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(　　)
A.Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO对体液pH起着重要的调节作用
C.血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
答案　A
解析　Mg2＋是叶绿素的主要成分，Mg2＋存在于叶绿体的叶绿素中，A错误；HCO可以中和体液中的酸性物质，对体液pH起重要的调节作用，B正确；哺乳动物血液中Ca2＋含量过低，则会出现肌肉抽搐，C正确；I－是合成甲状腺激素所必需的，适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。
2.(2021·全国乙，3)植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是(　　)
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
答案　C
解析　植物根系从土壤中吸收的水使液泡充盈，可调节植物细胞液渗透压并有利于植物保持一定的形态，A正确；细胞内结合水可与蛋白质、多糖等物质结合，成为生物体的构成成分，因此结合水是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞有氧呼吸过程中，第二阶段需要水的参与，第三阶段有水的生成，C错误；细胞内自由水和结合水的比值下降，细胞代谢活动减弱，反之，细胞代谢活动增强，D正确。
考向2　围绕水和无机盐的实验探究，考查科学探究能力
3.(2022·江苏南通通州期末，1) 在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是(　　)
A.抗逆反应体现了植物对低温环境的适应
B.该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰
C.该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大
D.该抗逆反应引起细胞代谢增强、酶活性升高
答案　D
解析　低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，该现象为荠菜对低温环境的一种适应能力，A正确；低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，细胞液不易结冰，B正确；植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减少细胞结冰的机会。故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大，C正确；植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减弱它们的生命能力，故抗逆反应引起细胞代谢减弱、酶活降低，D错误。
4.[2019·全国卷Ⅲ，29(2)]农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
答案　实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH和NO剩余量。预期结果和结论：若营养液中NO剩余量小于NH剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO；若营养液中NH剩余量小于NO剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH。
解析　本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH和NO的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此可将生理状态相同的若干作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中的NH和NO剩余量，最后进行比较，如果实验后营养液中的NH剩余量低于NO，可说明作物甲对硝酸铵中的NH的吸收具有偏好性；反之，则说明作物甲对硝酸铵中的NO的吸收具有偏好性。