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第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
课标要求 核心素养
1．说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用。
2．举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 1．生命观念：建立生命物质性的观点，即形成“一切生命活动都离不开水”的生命观念，无机盐在细胞内的含量与生命活动密切相关。
2．科学思维：运用归纳和概括的思维方法，总结水和无机盐的种类和作用。
3．科学探究：通过探究无机盐功能的技能训练培养科学探究能力。
4．社会责任：关注无机盐等物质的过量摄入对自身健康的影响。
必备知识 自主梳理
?细胞中的水
1．水的含量
(1)在活细胞中含量最多的化合物是______。
(2)生物种类不同含水量不同，一般为60%～95%，水母的含水量达到97%。
2．水的特点
(1)水分子是________分子，因此水是良好的溶剂。
(2)水分子具有________，易于断裂和形成，使水具有__________和较高的__________。
水
极性
氢键
流动性
比热容
3．水的存在形式及作用
形式 自由水 结合水
概念 细胞中绝大部分的水呈________状态，可以自由流动 与细胞内的其他物质__________的水
功能 ①细胞内______________；
②参与________________；
③为细胞提供液体环境；
④运送__________和__________ 是细胞结构的________________
游离
相结合
良好的溶剂
生物化学反应
营养物质
代谢废物
重要组成部分
4．水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下，细胞内__________所占的比例越大，细胞的________就越旺盛；而__________越多，细胞抵抗______________等不良环境的能力就越强。
自由水
代谢
结合水
干旱和寒冷
?细胞中的无机盐
1．存在形式和含量
2．无机盐的生理功能
生理功能 举例
组成某些复杂化合物 ①Mg是构成__________的元素；
②Fe是构成__________的元素；
③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分
______________________________ ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；
②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状
维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡；
②酸碱平衡
叶绿素
血红素
维持细胞和生物体的
生命活动
(1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物。( )
(2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高。( )
(3)晒干的种子不含自由水。( )
(4)蛋白质和部分水结合，有利于增强细胞代谢的强度。( )
(5)细胞中，无机盐均以离子形式存在。( )
(6)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。( )
(7)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。( )
(8)长时间剧烈运动会导致血钙浓度下降，引起抽搐。( )
×
√
×
×
×
√
√
√
【解析】 (1)不同种类的生物体中，水的含量不同，水生生物含水量比陆生生物的多。(3)晒干的种子中自由水含量较低，而非不含自由水。(4)与蛋白质结合的水称为结合水，结合水越多，抗逆性越强；自由水越多，代谢越旺盛。(5)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
合作探究 能力提升
●情境解读
数学模型：在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的变化，抗寒能力逐渐增强，如图表示某种植物在不同时期含水量的变化。
任务一：分析细胞中水的存在形式及其相互转化
●问题探究
1．在9月初期自由水含量远高于结合水，这对植物的生长发育有什么影响？
提示：自由水含量高，细胞代谢旺盛，有利于植物生长发育。
2．9～12月，植物的自由水与结合水含量的比值如何变化？植物体内发生的这一变化是怎样与低温相适应的？
提示：自由水与结合水含量的比值逐渐减小；植物体内的自由水含量下降、结合水含量上升可防止结冰而损害自身，使植物抗寒能力逐渐增强，有利于植物度过不良环境。
3．越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？
提示：在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。
4．刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
提示：该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。
5．如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
提示：该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。
●典例剖析
人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法错误的是( )
A．水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂
B．由于氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系统的稳定性
C．结合水主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞中水的主要存在形式
D．种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强
【解析】 自由水是细胞中水的主要存在形式，结合水是细胞结构的重要组成成分，可与蛋白质、多糖等物质结合，赋予各种组织、器官一定的形状、硬度和弹性，C错误。故选C。
1．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．细胞中结合水的含量远远多于自由水，以利于其抗旱等
D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【解析】 水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；细胞中的自由水含量远高于结合水，但两者之间可以相互转化，自由水和结合水的比值相对较低时，有利于抗旱，C错误；自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，D正确。故选C。
●归纳提升
1．自由水与结合水的相互转化
(1)条件：
(2)实例
①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。
②北方冬小麦在冬天来临时，部分自由水转化为结合水。
2．在生产中的应用
(1)种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。
(2)种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。
(3)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
3．自由水和结合水的功能验证方法
●情境解读
科普介绍：小明是一个足球运动员，在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；在运动过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，而血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。
任务二：分析并探究无机盐的作用
●问题探究
1．丢失大量钙盐引起肌肉抽搐，这说明了无机盐具有什么作用？
提示：无机盐对维持细胞和生物体的正常生命活动有着重要的意义。
2．血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和改变体液酸碱度的代谢物质，这说明了无机盐具有什么作用？
提示：无机盐对于维持人体内酸碱平衡具有重要作用。
3．大量出汗后，若饮入过多的纯水，有可能引起体内无机盐浓度过低，进而导致水中毒现象，这说明了无机盐具有什么作用？
提示：无机盐能调节人体的渗透压，维持细胞的正常形态。
●典例剖析
无机盐在生物体内含量很少，但对于生物体而言必不可少，如在正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中的NaHCO3含量减少时，会发生酸中毒；当血浆中的H2CO3含量减少时，则发生碱中毒。这个事实表明某些无机盐的作用是( )
A．维持正常pH B．调节渗透压
C．提供能量 D．组成生物体内化合物
【解析】 本题考查细胞中无机盐的生理功能。由题意可知，血浆中NaHCO3含量减少时，会发生酸中毒，当血浆中的H2CO3含量减少时，则发生碱中毒，这个事实可以表明无机盐可以调节酸碱度(pH)，A正确。故选A。
2．“落红不是无情物，化作春泥更护花”这一诗句蕴含着生物学知识：落花经微生物分解后形成的无机盐，可被植物重新吸收利用。下列叙述正确的是( )
A．无机盐主要以化合物形式被吸收
B．吸收的Mg2＋可用于合成各种色素
C．将植物叶片烘干后剩余物质主要是无机盐
D．无机盐含量过少可导致植物出现相应病症
【解析】 本题考查细胞中无机盐的存在形式和功能。无机盐主要以离子形式被吸收，A错误；吸收的Mg2＋可用于合成叶绿素，类胡萝卜素不含Mg2＋，B错误；烘干去除的主要是自由水，将植物叶片烘干后剩余物质主要是蛋白质和多糖，C错误；无机盐对于植物生长非常重要，如P是多种物质的元素之一，无机盐含量过少可导致植物出现相应病症，D正确。故选D。
●归纳提升
1．常见无机盐的作用与缺乏症
种类 作用 缺乏时引起的症状
Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症
Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用
Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响
Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形；抽搐等
I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症
种类 作用 缺乏时引起的症状
B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实”
Na 维持动物细胞的渗透压 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引起肌肉酸痛、无力等
2．无机盐相关的易错点
(1)无机盐并不都以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。
(2)无机盐在细胞内含量很低，但其作用非常重要，且需要保持一定的量，过少或过多都会影响生命活动。
3．无机盐功能的实验验证方法
(1)实验目的：探究无机盐X是否是植物生长发育所必需的。
(2)实验设计
(3)实验中的两个对照
课堂达标 巩固训练
1．下列有关生物体内水的叙述，不正确的是( )
A．越冬植物体内自由水与结合水的比值下降
B．细胞衰老的过程中自由水含量降低
C．鸡蛋清中所含的水是自由水
D．水是细胞中含量最多的化合物
【解析】 自由水与结合水的比值与细胞代谢强度呈正相关，越冬植物代谢弱，自由水与结合水的比值下降，A正确；细胞衰老时，自由水含量降低，B正确；鸡蛋清中所含的水是结合水，C错误；水是细胞中含量最多的化合物，D正确。故选C。
2．下列有关水和无机盐的叙述，正确的是( )
A．细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在
B．水能溶解、运输营养物质和代谢废物，并维持细胞形态
C．哺乳动物的血液中钙离子含量过高，会出现抽搐等症状
D．休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小
【解析】 细胞中无机盐大多数是以离子形式存在，A错误；自由水能自由流动，能溶解、运输营养物质和代谢废物，结合水是细胞结构的重要组成成分，可以维持细胞的形态，B正确；血液中钙离子含量过低，会出现抽搐等症状，过高会引起肌无力，C错误；种子萌发需要吸收水分(自由水)，故休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更大，D错误。故选B。
3．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%。
(1)哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，这一实例说明无机盐离子对_____________ __________________有重要作用。
(2)查找资料可知，Mg是大豆生长发育必需的元素，为验证这一结论，某位同学设计实验如下。请对该同学实验设计①、②、③步骤中的不足之处进行修改。
①将处于不同生长状况的大豆幼苗分为2组，用符合实验要求的容器培养；
修改：________________________________。
维持细胞和
生物体的生命活动
应选择生长状况一致的大豆幼苗
②对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组容器内盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液；
修改:_____________________________________________________ ____________________________________________________________。
③两组置于相同条件下培养，并对溶液通气；
修改：__________________________________。
④观察、比较两组的生长发育情况。
两组应在相同且适宜的条件下培养
对照组容器内盛有一定量含有大豆生长发育必需的各种元素的完全培养液,实验组容器内盛有等量不含镁离子的“完全培养液”
【解析】 (1)如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，这一实例说明无机盐离子对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。(2)①应将生长状况一致的大豆幼苗分为2组。②对照组盛有一定量含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组盛有等量不含镁离子的完全营养液，遵循单一变量原则，自变量为是否含镁离子。③两组置于相同且适宜条件下培养，并对溶液通气。
课时小结第2章 第2节
课时跟踪 分层训练
学业考达标练
一、选择题
1．人在严重腹泻时会丢失大量的水和无机盐，为防止电解质失衡最宜补充的是( )
A．咖啡 B．淡盐水
C．牛奶 D．茶水
【解析】 严重腹泻时会丢失大量的水和无机盐，水在细胞中的功能有：自由水是细胞内良好的溶剂、参与化学反应、形成液体环境、运输营养物质和代谢废物；结合水是细胞结构的组成部分。无机盐的功能有：①组成复杂化合物；②维持细胞和生物体的生命活动；③维持细胞的酸碱平衡等。故需要补充淡盐水，A、C、D错误，B正确。故选B。
2．下列并非生物体中水的生理作用的是( )
A．多种物质的良好溶剂 B．为生命活动提供能量
C．物质运输的主要介质 D．参与代谢反应
【解析】 水是生物体内良好溶剂，A正确；水是无机物，不能为人体提供能量，B错误；水是许多生化反应和物质运输的主要介质，C正确；水会参与细胞中很多代谢反应，如呼吸作用，D正确。故选B。
3．下列对生物体内水的描述，不太合理的是( )
A．与成熟个体相比，幼嫩个体内自由水与结合水的比值更大，代谢更活跃
B．自由水是良好的溶剂，也是各种代谢活动的介质，还参与形成细胞生活的液体环境
C．结合水是细胞结构的组成成分，但也能在一定条件下转化为自由水
D．温度降低，自由水/结合水的比值降低，抗逆性降低
【解析】 与成熟个体相比，幼嫩个体内自由水含量多，自由水与结合水的比值更大，代谢更活跃，A正确；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，还参与形成细胞生活的液体环境，B正确；结合水是细胞结构的重要组成成分，在细胞代谢旺盛时，结合水可以转化为自由水，C正确；温度降低，自由水/结合水的比值降低，抗逆性增强，D错误。故选D。
4．如图所示为对刚收获的种子进行的一系列处理，据图分析下列有关叙述正确的是( )
A．①和②均有生命活力，但是含水量不同
B．①→②的过程中没有发生水的两种存在形式之间的转化
C．③和④是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同
D．②可作为播种用的种子
【解析】 结合水是细胞结构的重要组成成分，烘干得到②过程中失去了结合水，所以②已经没有生命活力，不可作为播种用的种子，A、D错误；①→②的过程中发生了水存在形式之间的转化(结合水先变成自由水，然后自由水蒸发出去)，B错误；③和④是同一种物质都是水，但是在细胞中的存在形式不同，③是自由水，④是结合水，C正确。故选C。
5．马拉松长跑运动员在进入冲刺阶段时，会有少量运动员下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着大量汗液排出了过量的( )
A．水 B．钙盐
C．钠盐 D．尿素
【解析】 运动员大量出汗，同时将体内的无机盐排出体外，抽搐是由于出汗时排出大量钙盐导致。故选B。
6．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，不能自由流动
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．无机盐多以化合物形式存在，对维持生命活动有重要作用
【解析】 自由水是生化反应的介质，也直接参与生化反应，比如有氧呼吸，A错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，不能自由流动，B正确；无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也参与有机物的合成，比如血红蛋白，C错误；无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用，D错误。故选B。
7．某人近来脸色苍白、四肢无力，总是感到头昏眼花，到医院里进行血常规化验，医生发现其血红蛋白含量减少。如果你是医生，除了对他进行药物治疗外，还应建议他在饮食上补充下列哪种食品( )
A．含糖较多的食品 B．含铁丰富的食品
C．含钙丰富的食品 D．含锌丰富的食品
【解析】 由题中“血红蛋白含量减少”可判断该人贫血，应补充Fe丰富的食物，B正确。故选B。
二、非选择题
8．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一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水；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，难溶于水而聚集在一起。请回答下列问题：
(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。甲容器中的自由水含量比乙容器中的 少 。
(2)相同质量的花生种子(含脂质多)和大豆种子(具有亲水基团的蛋白质多)，当它们含水量相同时，自由水含量较多的是 花生 种子。
(3)以占种子干重的百分比计算，种子萌发时干燥大豆种子的吸水量要比干燥花生种子的吸水量 多 。
(4)进入深秋，随着温度下降，植物吸水量减少，自由水和结合水的比值变 小 ，有利于植物抗逆性的增强，原因是 结合 水不易结冰，不易因发生蒸腾作用而散失。
(5)种子入库前必须对其进行干燥处理，以降低种子中的含水量，目的是 降低自由水含量，进而降低代谢强度，同时也防止种子霉变 。
【解析】 (1)结合题意分析题图，甲、乙两个容器中含有等量的水，甲容器中有较多的结合水与物质分子在一起，因此甲容器中的自由水含量比乙容器中的少。(2)花生种子含脂质多，结合的结合水的量少，而大豆种子具有亲水基团的蛋白质多，结合的结合水量也较多，因此，当它们含水量相同时，自由水含量较多的是花生种子。(3)花生种子含脂质多，大豆种子具有亲水基团的蛋白质多，种子萌发时主要靠亲水性物质吸水，以占种子干重的百分比计算，种子萌发时干燥大豆种子的吸水量要比干燥花生种子的吸水量多。(4)随着温度下降，植物吸水量减少，自由水和结合水的比值变小，有利于植物抗逆性的增强，原因是结合水不易结冰，不易因发生蒸腾作用而散失。(5)自由水含量高的细胞，其代谢旺盛，消耗的有机物多，因此种子入库前必须对其进行干燥处理，以降低种子中的自由水含量，从而降低代谢强度，同时也防止霉变。
选择考提升练
一、选择题
1．下列有关水的叙述，错误的是( )
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 ②生物体内的化学反应离不开水 ③水是细胞结构的组成成分之一 ④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 ⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 ⑥不同细胞内，自由水与结合水的比例相差不大
A．①④⑤ B．①④⑤⑥
C．⑤⑥ D．②③④⑤⑥
【解析】 自由水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外，①正确；多细胞生物的绝大多数细胞必须浸润在液体环境中，细胞内的许多生物化学反应必须有水参加，生物体内化学反应离不开水，②正确；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，③正确；水在细胞中以两种形式存在，一种是结合水，约占细胞内全部水分的4.5%，其余为自由水，④正确；由于细胞内的生化反应需要自由水作为溶剂或者直接参与，自由水与结合水的比例高，细胞新陈代谢强，因此自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系很大，⑤错误；新陈代谢旺盛的细胞中自由水的比例高，新陈代谢不旺盛或衰老的细胞中自由水比例低，因此不同细胞内自由水与结合水的比例相差较大，⑥错误。综上所述，⑤⑥错误，①②③④正确，A、B、D错误，C正确。故选C。
2．图甲表示几种生物体内的含水量，图乙表示人体内有关组织或器官的含水量，下列有关叙述中错误的是 ( )
A．水生生物的含水量一般比陆生生物高
B．代谢旺盛的组织或器官含水量一般较高
C．生物体内含量最多的是水
D．血液中自由水与结合水之比大于1，而心脏中则相反
【解析】 据图甲可知，水生生物的含水量一般高于陆生生物的含水量，A正确；代谢旺盛的组织或器官一般含水量高，B正确；水是生物体中含量最多的物质，C正确；通过图示无法得出各器官中自由水与结合水的比例关系，但在生物体中自由水的含量一般要高于结合水的含量，D错误。故选D。
3．运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列有关生物体内水和无机盐的叙述中，错误的是( )
A．生物体内的生化反应必须在水中进行
B．自由水参与体内营养物质和代谢废物的运输
C．某些无机盐是组成磷脂、RNA和纤维素的必需成分
D．无机盐在细胞内的含量很少，主要以离子形式存在，具有维持机体的渗透压、酸碱平衡和正常生命活动的功能
【解析】 水为生化反应的进行提供介质，A正确；自由水是细胞内的良好溶剂，参与体内营养物质和代谢废物的运输，B正确；纤维素属于多糖，其组成元素只有C、H、O，不含有矿质元素，C错误；无机盐在细胞内的水环境中主要以离子形式存在，具有维持细胞正常生命活动的功能，D正确。故选C。
4．“绵绵的春雨润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”下图是植物在复苏过程中细胞内自由水与结合水相对含量变化的曲线图，其中正确的是( )
【解析】 植物在复苏过程中细胞新陈代谢活动逐渐增强，因此自由水含量升高，结合水含量降低，故选B。
5．一位农民种植的某块农田，小麦产量总是比邻近地块的低，他怀疑该农田可能是缺少某种无机盐。为此，他将该块肥力均匀的农田分成面积相等的四小块，进行田间实验。除施肥不同外，其他田间管理措施相同。实验结果如表，从表中判断，该农田缺少最多的元素是( )
块地 甲 乙 丙 丁
施肥情况 含氮的无机盐 含钾的无机盐 含磷的无机盐 不施肥
小麦收获量(kg) 55.66 65.68 56.25 55.12
A．K B．N
C．P D．S
【解析】 甲、乙、丙、丁除施肥不同外，其他田间处理措施相同，由小麦收获量可看出，施用含氮无机盐、含磷无机盐和不施肥时产量均在55千克左右，产量无明显区别，只有在施用含钾的无机盐的情况下小麦产量最高，为65.68千克，说明该地块产量低是因缺少钾元素引起的。故选A。
6．为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是( )
A．检测正常叶片中该矿质元素的含量
B．分析根系对该矿质元素的吸收过程
C．分析环境条件对该矿质元素的吸收的影响
D．观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况
【解析】 判断元素是否是必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是必需的矿质元素。故选D。
7．英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐( )
A．对维持细胞的形态有着重要作用
B．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
C．为蛙心的持续跳动提供能量
D．对维持生物体的生命活动有重要作用
【解析】 用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用，A、B、C错误，D正确。故选D。
二、非选择题
8．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 细胞结构的重要组成部分 。
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 降低 ，抗寒能力 增强 。
(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，缺锌导致与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。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 完全培养液 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： A 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 C组冬小麦幼苗表现出白苗病，而B组正常生长 ，则观点二正确；若 B、C两组冬小麦幼苗均正常生长 ，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 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 。
增加步骤后预期的实验结果是 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部分；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，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，缺锌导致与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组是完全培养液，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。
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