2.2 细胞中的无机物综合练习（有解析） -高一生物学（人教版2019必修1）

2.2 细胞中的无机物 夯实基础
1. 水是生命之源。关于细胞中水的叙述，错误的是( )
A. 水是活细胞中含量最多的化合物
B. 结合水是细胞结构的重要组成部分
C. 自由水是细胞内良好的溶剂且参与许多化学反应
D. 种子晒干减少了结合水含量使其代谢水平降低
2. 细胞中的水分以自由水和结合水的形式存在。相关说法正确的是( )
A. 自由水与结合水的比值在同一个体的不同组织是相同的
B. 水与细胞中一些大分子结合后，便失去了生命活动的意义
C. 温度降低时自由水和结合水的比值降低，有利于抵御寒冷
D. 将稻谷晒干后，稻谷内只剩下结合水，有利于稻谷的储存
3. 下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述不正确的是()
A. 水是极性分子，是细胞内良好溶剂
B. 水分子间氢键的不断断裂与形成，决定其具有流动性，为物质运输所必需
C. 水具有较高的比热容，使其温度相对不易改变
D. 水在低温下结冰，利于细胞度过不利环境条件
4. 英国医生赛达尼 任格用不含钙和钾的生理盐水灌注离体的蛙心脏，发现心脏收缩
不能维持；而用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时心脏可以持续跳动数小时。实验 说明钙盐和钾盐( )
A. 是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
B. 对维持生物体的生命活动有重要作用
C. 对维持细胞正常的形态有重要作用
D. 这两种盐为心脏的持续跳动提供能量
5. “有收无收在于水， 收多收少在于肥。 ”这句农谚形象地说明了植物的生长和发育
过程离不开水和无机盐， 适时适量地灌溉和追施各种肥料是农作物高产、稳产的保 障。下列关于水和无机盐的叙述，错误的是( )
A. 磷在维持叶绿体膜的结构和功能上具有重要作用
B. 结合水是细胞内的良好溶剂，可直接参与光合作用过程
C. 叶绿素含有 Mg，分布在类囊体的薄膜上，可以吸收光能
D. 无机盐只有溶解于水中形成离子，才能被植物的根尖吸收
能力提升
6. 下列有关图所示曲线的说法，错误的是( )
A. 该曲线可以表示人从幼年到成年的过程中，其体内 水含量所占比例的变化
B. 该曲线可以表示种子成熟过程中，其细胞内自由水 与结合水比值的变化
C. 该曲线可以表示干种子萌发过程中，其细胞内结合水与自由水比值的变化
D. 该曲线可以表示新鲜的种子在被烘干的过程中，其细胞内无机盐的相对含量变化
7. 下列有关水和无机盐的叙述，不正确的是( )
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②生物体内许多化学反应需要水的
参与，结合水是细胞结构的组成成分之一 ③Mg2+是叶绿素、血红素等分子的组成 成分 ④无机盐有维持细胞内酸碱平衡的作用 ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢 的强度关系不大 ⑥缺碘会引起儿童佝偻病
A. ①④⑤ B. ①④⑤⑥ C. ③⑤⑥ D. ②③④⑤⑥
8. 如图为对刚收获的种子所做的一系列处理， 据图分析， 下列有关说法中， 错误的是 ( )
A. ①能萌发形成幼苗，②则不能萌发
B. ③在生物体内主要以离子的形式存在
C. ④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式不同
D. 点燃后产生的 CO2 中的 C 全部来自于种子中的糖类
9. 结合下列曲线，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水含量的变化
10. Zn2+ 是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻， 通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。下列说法错误的是
( )
A. 依据元素在细胞内的含量划分，锌属于微量元素
B. 无机盐在细胞中含量很少，主要以离子形式存在
C. 为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组应使用缺锌的完全培养液
D. 该现象说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动有重要意义
终极冲关
11. 某小儿患佝偻病，发烧时就会抽搐，根据所学知识，建议他平时要补充( )
A. 钙片和维生素 D B. 新鲜水果和蔬菜
C. 谷物种皮和胡萝卜 D. 蛋白质和糖类
12. 夏季，人在高温作业或剧烈活动后，要喝淡盐水；在患急性肠胃炎时，要及时补充 生理盐水，这样做的主要目的是( )
A. 降温 B. 提供能量
C. 维持水和无机盐代谢的平衡 D. 消毒
13. 科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响,结果如图所示。 下列结论与结果不相符的是( )
A. 钙和硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响
B. 适宜浓度的钙或硼明显有利于花粉管的生长或花粉萌发
C. 钙对花粉管生长有明显影响,而在一定浓度范围内几乎不影响花粉的萌发
D. 硼对花粉萌发有明显影响,而在一定浓度范围内几乎不影响花粉管生长
14. 如图是培育的长春冬小麦在不同时期的含水量、自由水量、结合水量随时间的变化 情况。据图判断，下列说法正确的是( )
A. a 代表自由水量， b 代表结合水量
B. 在 9~12 月间，含水量降低是由于蒸腾作用增强所致
C. 在 9~12 月间，结合水与自由水的比值下降，代谢速率会减慢
D. 随着气温不断下降，水分子与亲水性物质易结合进而提高植物抗寒性
15. 为验证铁是植物生长发育所必需的元素,某生物兴趣小组成员将大豆幼苗放在相应 的营养液中进行培养。下列与实验设计有关的叙述,正确的是( )
A. 本实验必须设置对照组,对照组的培养液为溶有适量铁离子的蒸馏水
B. 为保证根系对铁离子的吸收,应尽量提高培养液中铁离子的浓度
C. 实验过程中需定期补充培养液,定期通入空气增加培养液中的溶解氧
D. 如果缺铁组出现了叶片变黄的现象,说明铁元素是叶绿素的重要组成成分
16. 水是细胞中含量最多的化合物，功能很多，没有水就没有生命；无机盐虽然含量不
多，但是当某些无机盐缺乏时，生命活动难以正常进行。
(1)在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，冬小麦体内发生了一系列适应低 温的生理变化，如图为冬小麦在不同时期含水量变化关系图。
①水在细胞中以两种形式存在，其中结合水的功能是 ______。
②随着气温下降，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值 ______ ，抗寒能力
______。
(2)在某地区种植的冬小麦经常出现白苗病，观点一认为是土壤中缺锌引起的， 理由是锌是许多酶的活化剂，缺锌导致叶绿素合成有关酶的活性降低，使叶片失绿； 观点二认为是土壤中缺镁引起的， 理由是 ，缺镁导致叶绿素无法
形成。有同学利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验，探究哪种观点正确。
组别 培养液 实验处理 观察指标
A 全素培养液 相同且适宜条件下 培育相同的一段时间 幼苗的生长发育状况
B 缺锌培养液
C 缺镁培养液
①预测实验结果与结论 ______组的冬小麦幼苗正常生长。
若 B 组冬小麦幼苗表现出白苗病，而 C 组正常生长，则观点一正确；
若 ，则观点二正确；
若 ，则观点一和观点二都不正确；
若 B 、C 两组冬小麦幼苗都表现为白苗病，则观点一和观点二都正确。 ②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的， 从科学研究的严谨角度出发， 进一步 证明该观点正确，还应增加的实验步骤是 ______。
增加步骤后预期的实验结果是 ______。
17. 有机化合物中具有不同的化学基团,它们对水的亲和力不同, 易与水结合的基团称为 亲水基团(如—NH2 、—COOH 、—OH),具有大量亲水基团的蛋白质、淀粉等易溶于 水;难与水结合的基团称为疏水基团,如脂质分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长 的碳氢链, 因难溶于水而聚集在一起。请回答下列问题:
甲 乙 (1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如图所示,容
器中的自由水含量甲比乙 。
(2) 相同质量的花生种子(含脂肪多) 和大豆种子(含蛋白质多),当它们含水量相同时, 自由水含量较多的是 种子。 (3)以占种子干重的百分比计算,相同质量种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥 花生种子的吸水量 。
答案和解析
1. 【答案】 D
【解析】 A、生物体的含水量一般为 60%~95%，是活细胞中含量最多的化合物， A 正 确；
B、结合水和蛋白质、纤维素等亲水性物质结合在一起，参与细胞结构的组成，B 正确； C、自由水可以溶解无机盐等多种物质，是细胞内良好的溶剂。自由水能参与有氧呼吸 第二阶段、光反应阶段、水解反应等多种化学反应， C 正确；
D、种子晒干减少了自由水含量，细胞代谢的液体环境等受到影响，使代谢水平降低， D 错误。
2. 【答案】 C
【解析】
A. 自由水与结合水的比值与细胞代谢有关，在同一个体的不同组织是不同的，A 错误； B.细胞内的水的存在形式是自由水和结合水， 结合水是细胞结构的重要组成成分， B 错 误；
C.温度降低时自由水和结合水的比值降低， 细胞代谢变弱， 抗逆性增强， 有利于抵御寒 冷， C 正确；
D.将稻谷晒干后，稻谷内的自由水减少，代谢变弱，有利于稻谷的储存， D 错误。
3. 【答案】 D
【解析】
A、水分子是极性分子， 因此， 易与带正电荷或负电荷的分子结合， 因此水可以作为良 好的溶剂， A 正确；
B、水分子之间易形成氢键，氢键易断裂和形成，使水在常温下呈液体状态，具有流动 性，是物质运输所必需， B 正确；
C、氢键的存在使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统 的稳定， C 正确；
D 、水一旦结冰，冰晶会破坏细胞的结构，不利于细胞度过不利环境条件， D 错误。
4. 【答案】 B
【解析】 A、细胞内某些复杂化合物的重要组成部分， 如血红蛋白需要亚铁离子， 但是 不符合题意， A 错误；
B、等渗溶液对维持细胞的形态有重要作用，低浓度细胞吸水胀破，高浓度溶液细胞失 水皱缩， B 错误；
C、用不含钙和钾的生理盐水处理蛙心，不收缩，用含有少量的钙和钾的生理盐水处理 蛙心，肌肉收缩，说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有着重要作用， C 正确； D 、无机盐不能提供能量， D 错误。
5. 【答案】 B
【解析】
A 、叶绿体膜的主要成分是磷脂和蛋白质， P 元素在维持叶绿体膜的结构与功能上有重 要作用， A 正确；
B 、自由水是细胞内的良好溶剂，可直接参与光合作用过程，如水的光解， B 错误； C、镁是组成叶绿素的元素之一，叶肉细胞的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，可 吸收红光和蓝紫光， C 正确；
D 、无机盐必须溶解在水中才能被植物吸收利用， D 正确。
6. 【答案】 D
【解析】 A、人从幼年到成年的过程中， 体内水的含量逐渐减少， 该曲线可以表示人从 幼年到成年的过程中，其体内水含量所占比例的变化， A 正确；
B、种子成熟过程中，自由水含量减少，结合水的含量增多，该曲线可以表示种子成熟 过程中，其细胞内自由水与结合水比值的变化， B 正确；
C、干种子萌发过程中，自由水含量增多，结合水的含量减少，该曲线可以表示干种子 萌发过程中，其细胞内结合水与自由水比值的变化， C 正确；
D、新鲜的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， D 错误。
7. 【答案】 C
【解析】
【解答】
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水，①正确；
②生物体内许多化学反应需要水的参与，结合水是细胞结构的组成成分之一，②正确； ③Mg2+是叶绿素的组成成分， Fe2+是血红素的组成成分，③错误； ④有些无机盐为缓冲物质，有维持细胞内酸碱平衡的作用，④正确； ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强度有关， 细胞中自由水含量高， 细胞代谢活动 旺盛，细胞中结合水含量高，细胞代谢活动减弱，⑤错误； ⑥缺钙会引起儿童佝偻病，⑥错误。
综上所述，③⑤⑥错误，即 C 符合题意， ABD 不符合题意。
8. 【答案】 D
【解析】 解：A、经过晒干过程得到种子①，这个过程失去的主要是自由水，种子能够 保持生物活性，还能萌发，而经过烘干得到种子②，烘干过程中失去的主要是结合水， 此时种子已经死亡，不能萌发， A 正确；
B 、经过点燃后得到的③为无机盐，其在生物体内主要以离子的形式存在， B 正确； C、④和⑤是同一种物质，都是水，但是在细胞中存在形式不同，④为自由水，⑤为结 合水， C 正确；
D、点燃后产生的 CO2 中的 C 来自于种子中的糖类、脂质、蛋白质、核酸等含碳有机物 中， D 错误。
9. 【答案】 C
【解析】
A、衰老的细胞中自由水含量减少，细胞内自由水与结合水的比值也将减小，A 正确； B 、细胞内自由水比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率应加强，当超过一定的比值时， 细胞呼吸速率达到相对稳定， B 正确；
C、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；
D、随年龄增加， 体内水所占比例逐渐减小， 幼儿体内的含水量高于成年人身体内水的 含量， D 正确。
10. 【答案】 C
【解析】
A 、依据元素在细胞内的含量划分，其含量低于万分之一，锌属于微量元素， A 正确； B、无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，少数以化合物形式存在，具有维 持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能， B 正确；
C 、探究小叶病是否由缺锌引起，实验自变量为是否缺锌，对照组应使用全素培养液， 实验组使用缺锌培养液， C 错误；
D、缺锌导致小叶病的出现， 该现象说明无机盐对于维持细胞和生物体的正常生命活动 有重要意义， D 正确。
11. 【答案】 A
【解析】
由题意知， 该小儿患佝偻病， 且发烧时就会抽搐， 说明缺钙， 应该补充钙元素， 维生素 D 的作用是促进钙、磷的吸收，因此应该补充钙片和维生素 D。
故选： A。
12. 【答案】 C
【解析】 高温作业或剧烈运动后由于随汗液流失过多的水和无机盐， 为了补充水和无机 盐，维持水、盐代谢平衡应喝些淡盐水；患急性肠胃炎要及时注射生理盐水的主要目的 是补充水和无机盐，维持水和无机盐代谢的平衡。
13. 【答案】 A
【解析】 分析题图可知,钙的浓度在一定范围内影响花粉管生长,不影响花粉萌发,硼的浓 度在一定范围内影响花粉的萌发,但不影响花粉管生长,C 、D 正确,A 错误;适宜浓度的钙 有利于花粉管的生长,适宜浓度的硼有利于花粉的萌发,B 正确。
14. 【答案】 D
【解析】A、在 9~12 月间，气温逐渐降低，水分子与亲水性物质易结合形成结合水， 结合水含量逐渐升高，故 a 为结合水量， b 为自由水量， A 错误；
B、在 9~12 月间气温降低，蒸腾作用逐渐减弱，植物吸水能力减弱，导致含水量降低，
B 错误；
C、自由水含量越多，新陈代谢越旺盛，在 9~12 月间，自由水含量降低，结合水含量 升高，结合水与自由水的比值上升，代谢速率减慢， C 错误；
D、着气温不断下降， 水分子与亲水性物质易结合， 结合水含量逐渐升高， 进而提高了 植物的抗寒性， D 正确。
15. 【答案】 C
【解析】 “验证铁是植物生长发育所必需的元素”这一实验中, 自变量是培养液中是否 含有铁离子, 因变量是植物的生长发育状况,其他对实验结果有影响的因素都属于无关变 量。根据实验的科学可行性原则,对照组应是完全培养液,实验组应该是只缺少铁离子的 缺素培养液,A 错误;铁离子浓度过大会对植物造成损伤,故培养液中铁离子的浓度应适 宜,B 错误;为保证幼苗的正常生长,实验过程中需定期补充培养液,定期通入空气增加培 养液中的溶解氧,C 正确;如果缺铁组出现了叶片变黄的现象,还应该进行补充实验, 即在 缺铁组中加入适量铁元素,若叶片恢复正常生长,则说明叶片变黄的原因是缺铁, 即铁元 素是植物生长发育所必需的元素,D 错误。
16. 【答案】 (1)①细胞结构的重要组成部分 ； ②减小 ；增强 (2)镁是构成叶绿素的元素 ； ① A ； C 组冬小麦幼苗表现出白苗病，而 B 组正常 生长； B 、C 两组冬小麦幼苗均正常生长；
②在已出现白苗病的 B 组内加入含锌的培养液(适量的锌离子) ，相同条件培养一段时 间；
B 组冬小麦幼苗白苗病病症消失，正常生长
【解析】
(1) ①水在细胞内以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分， 自由水是细胞内良好的溶剂， 许多化学反应必须溶解在水中才能进行， 自由水是化学反 应的介质，自由水还参与细胞内的化学反应，参与运输营养物质和代谢废物。 ②由图可知， 随着气温下降， 冬小麦细胞中自由水减少， 结合水增加， 自由水与结合水 含量的比值降低，代谢减弱，抗寒能力增强。 (2)冬小麦经常出现自苗病，观点一认为是土壤中缺锌引起的，理由是锌是许多酶的 活化剂，缺锌导致叶绿素合成有关酶的活性降低，使叶片失绿；观点二认为是土壤中缺
镁引起的，理由是镁是构成叶绿素的元素，缺镁导致叶绿素无法形成。
①A 组是完全营养液，因此 A 组中的冬小麦幼苗正常生长，如果冬小麦白苗病是由缺 锌引起的，则 B 组冬小麦幼苗表现出白苗病而 C 组正常生长；如果冬小麦白苗病是由 缺镁引起的，则 C 组冬小麦幼苗表现出白苗病，而 B 组正常生长；如果冬小麦白苗病 与缺锌和缺镁都无关，则 B 、C 两组冬小麦幼苗均正常生长；如果冬小麦白苗病与缺锌 和缺镁都有关，则 B 、C 两组冬小麦幼苗都表现为白苗病。 ②若实验证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的， 要进一步证明该观点正确， 可在已出现白 苗病的 B 组内加入含锌的培养液(适量的锌离子) ，相同条件培养一段时间， B 组冬小 麦幼苗白苗病病症消失，正常生长，则可进一步证明冬小麦白苗病是由缺锌引起的。
17. 【答案】 (1) 少
(2) 花生
(3) 多
【解析】 (1)根据题意和题图分析可知, 甲容器中的物质含有大量的亲水基团, 易溶于水, 容器中的自由水含量较少;乙容器中的物质含有大量的疏水基团,难溶于水,容器中的自由 水含量较多。 (2)由于花生种子含脂肪(疏水物质)多,而大豆种子含蛋白质(亲水物质)多, 当它们含水量相 等时,花生种子中的自由水含量比大豆种子中的多。 (3)当种子萌发时, 由于蛋白质(亲水物质)比脂肪(疏水物质)的吸胀作用强(相同质量干燥大 豆种子中自由水与结合水的比值低于干燥花生种子),所以相同质量干燥大豆种子的吸水 量比干燥花生种子的吸水量多。