(浙科版2019必修1)水和無機(jī)鹽是構(gòu)成細(xì)胞的重要無機(jī)物(解析版)公開課

第01講水和無機(jī)鹽是構(gòu)成細(xì)胞的重要無機(jī)物【學(xué)習(xí)目標(biāo)】元素舉例說出大量元素和微量元素說明水的含量、氫鍵、特性及作用舉例說明無機(jī)鹽的生理功能【基礎(chǔ)知識】組成細(xì)胞的元素大量元素和微量元素根據(jù)細(xì)胞中的化學(xué)元素在生物體內(nèi)的含量不同，可劃分為大量元素與微量元素①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等稱為大量元素②Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等稱為微量元素。最基本元素：CC元素占人體細(xì)胞干重的55.99%，在組成細(xì)胞的各種元素中含量最多，因為占細(xì)胞干重的物質(zhì)主要是有機(jī)物，而有機(jī)物均含C生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性①從元素種類看：組成生物的元素在自然界都能找到，體現(xiàn)統(tǒng)一性。②從元素含量看：組成生物體的元素在含量上相差很大，體現(xiàn)差異性組成細(xì)胞元素的主要作用維持生命活動：如硼（B）元素，可促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長。水水的含量細(xì)胞含水量一般為60%--90%，有些細(xì)胞含水量可超過90%氫鍵①形成：由于正負(fù)電荷相互吸引而形成②締合：一個水分子可以通過氫鍵和另外4個水分子相連。③特性：具有極性，既容易形成，又容易斷開。形成氫鍵放熱；斷開氫鍵吸熱。作用①作為溶劑：極性分子或離子都易溶于水中②作為介質(zhì)：水是細(xì)胞及生物體內(nèi)液體介質(zhì)（生化反應(yīng)的介質(zhì)）③運輸作用：生物體內(nèi)物質(zhì)（營養(yǎng)物及廢物）運輸都是在水溶液中進(jìn)行的④調(diào)節(jié)溫度的作用：水分子間氫鍵形成放熱，破壞氫鍵要吸熱。⑤反應(yīng)物或產(chǎn)物：水是細(xì)胞內(nèi)很多反應(yīng)的反應(yīng)物或者產(chǎn)物⑥水的其它影響：動植物分布、繁殖、生長發(fā)育、動物體色、動物行為具有深遠(yuǎn)影響。細(xì)胞中的無機(jī)鹽含量很少，僅占細(xì)胞鮮重的1%--1.5%存在形式多數(shù)以離子形式存在，少數(shù)與其它物質(zhì)結(jié)合。主要生理功能維持生物體的生命活動②維持血漿正常濃度（滲透壓）③維持血漿酸堿平衡維持神經(jīng)、肌肉興奮性細(xì)胞及某些復(fù)雜化合物的重要成分【考點剖析】考點一：組成細(xì)胞的元素例1．組成生物體的化學(xué)元素可分為大量元素和微量元素。下列有關(guān)敘述中正確的是（）微量元素在生物體中含量很少，因此其作用不大組成生物體的化學(xué)元素，根據(jù)其作用不同可分為大量元素和微量元素組成生物體的最基本元素是C，但其占細(xì)胞鮮重的比例不是很大組成生物體的有機(jī)物的元素均包括C、H、O、N,因此它們構(gòu)成基本元素【解析】微量元素在生物體內(nèi)含量很少，但作用不可取代，A錯誤。根據(jù)含量不同將組成生物體的化學(xué)元素分為大量元素和微量元素，B錯誤。因為生物大分子都是以碳鏈為骨架形成的，因此C是最基本元素，但細(xì)胞鮮重中含量最多的元素是O，C正確。組成生物體的基本元素是C、H、O、N但并非每種有機(jī)物都包含有C、H、O、N，如糖類只有C、H、O，D錯誤。故選：C考點二：水例2．下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是（）水可以作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物B．植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸C．貯藏的種子不很水分，以保持休眠狀態(tài)D．水分子間有氫鍵，使得水具有緩和溫度變化的作用【解析】水可以參與細(xì)胞呼吸，光合作用等化學(xué)反應(yīng)，A正確。植物體的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸，B正確。貯藏的種子處于休眠狀態(tài)，含水低，但不是不含水，C錯誤。水分子間有氫鍵，斷開或形成會吸熱或放熱，可以調(diào)節(jié)溫度，D正確。故選：C考點三：細(xì)胞中的無機(jī)鹽例3下列關(guān)于無機(jī)鹽的功能的敘述，不正確的是（）參與生物體某些復(fù)雜化合物的構(gòu)成對維持細(xì)胞和生物體的生命活動具有重要意義維持生物體內(nèi)的滲透壓和酸堿平衡，使細(xì)胞維持正常的形態(tài)和功能為細(xì)胞的生命活動提供物質(zhì)和能量【解析】葉綠素、血紅蛋白等復(fù)雜化合物含有無機(jī)鹽離子，A正確。許多無機(jī)鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動具有重要的功能，B正確。無機(jī)鹽能夠維持生物體內(nèi)的滲透壓和酸堿平衡，從而使細(xì)胞維持正常的形態(tài)和功能，C正確。無機(jī)鹽不能為細(xì)胞的生命活動提供能量，細(xì)胞的生命活動的能量來源為糖類等有機(jī)物，D錯誤。故選：D【真題演練】1．無機(jī)鹽是某些化合物的重要組成成分，具有維持生物體生命活動的重要作用。下列敘述正確的是A．與肌肉的興奮性無關(guān)B．是類胡蘿卜素的必要成分C．作為原料參與油脂的合成D．具有維持人血漿酸堿平衡的作用【解析】A、Ca2+與肌肉的興奮性有關(guān)，若哺乳動物血液中Ca2+含量過低，則會發(fā)生抽搐，A錯誤；B、Mg2+是葉綠素的必需成分，B錯誤；C、油脂只含有C、H、O三種元素，所以不需要H2PO4-作為原料參與的合成，C錯誤D、HCO3-作為血漿中的緩沖物質(zhì)，具有維持人血漿酸堿平衡的作用，D正確。故選D。2.無機(jī)鹽是生物體的組成成分，對維持生命活動有重要作用。下列敘述錯誤的是（）?A.Mg2+存在于葉綠體的類胡蘿卜素中B.HCO3-對體液pH起著重要的調(diào)節(jié)作用C.血液中Ca2+含量過低，人體易出現(xiàn)肌肉抽搐D.適當(dāng)補(bǔ)充I-，可預(yù)防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥?【解析】AMg2+存在于葉綠體的葉綠素中而不是存在于類胡蘿卜素中，A錯誤故選A3.哺乳動物血液中某種離子含量過低會導(dǎo)致肌肉發(fā)生抽搐。該離子是A．Fe2+ B．Ca2+ C．Cl- D．I-【解析】血漿中Ca2+含量過低會導(dǎo)致肌肉發(fā)生抽搐，過多會導(dǎo)致肌無力，B正確，ACD錯誤。故選B?！具^關(guān)檢測】1．圖甲是人體細(xì)胞中化合物含量的扇形圖，圖乙是有活性的人體細(xì)胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是（）A．若圖甲表示細(xì)胞鮮重，則A、B化合物依次是H2O、蛋白質(zhì) B．圖乙中a、b、c依次是O、C、H C．地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是a，說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性 D．組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質(zhì)等【解析】A、若圖甲表示細(xì)胞鮮重，細(xì)胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)，則A、B化合物依次是H2O、蛋白質(zhì)，A正確；B、結(jié)合分析可知，若圖乙表示組成人體細(xì)胞的元素占細(xì)胞鮮重質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分比，則a、b、c分別是O、C、H，B正確；C、生物界與非生物界具有統(tǒng)一性體現(xiàn)在：組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都存在，沒有一種是生物所特有的，并不是地殼與活細(xì)胞中含量最多的元素都是O，就能說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，C錯誤；D、組成細(xì)胞的元素大多以化合物的形式存在，D正確。故選：C。2．下列有關(guān)組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素的敘述，正確的是（）A．占細(xì)胞鮮重和干重百分比最高的元素分別是C和O B．組成細(xì)胞的化學(xué)元素依據(jù)重要性分為大量元素和微量元素 C．在同一生物體的不同細(xì)胞內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量相同 D．組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素，在無機(jī)自然界中都能找到【解析】A、在組成生物體細(xì)胞的主要元素中，占細(xì)胞鮮重和干重的百分比最多的分別是O和C，A錯誤；B、組成細(xì)胞的化學(xué)元素依據(jù)含量分為大量元素和微量元素，B錯誤；C、在同一生物體的不同細(xì)胞內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量有差異，C錯誤；D、組成生物體細(xì)胞的化學(xué)元素，都是從外界吸收而來，故在無機(jī)自然界中都能找到，D正確。故選：D。3．下列各組元素全部都是微量元素的是（）A．NaKClSO B．MnFeZnCu C．MgMoPZn D．MoCaCuMg【解析】A、Na、K、Cl、S全部是大量元素，A錯誤；.B、Mn、Fe、Zn、Cu全部是微量元素，B正確；C、Mg、P是大量元素，Mo、Zn是微量元素，C錯誤；D、Ca、Mg是大量元素，Mo、Cu是微量元素，D錯誤。故選：B。4．下表是組成玉米細(xì)胞與人體細(xì)胞中含量較多的化學(xué)元素的種類及其含量（占細(xì)胞干重的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%）。據(jù)表分析錯誤的是（）元素CHONPS玉米細(xì)胞43.576.2444.431.460.200.17人體細(xì)胞55.997.4614.629.333.110.78A．玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量最多的四種元素種類相同 B．玉米細(xì)胞中O含量最多的重要原因是玉米細(xì)胞含糖量高 C．細(xì)胞中S和C的含量取決于它們在生命活動中的重要性 D．表中的化學(xué)元素在無機(jī)自然界中都能夠找到【解析】A、由圖可知，玉米細(xì)胞和人體細(xì)胞中含量最多的四種元素種類相同，都是C、H、O、N，A正確；B、玉米細(xì)胞中氧元素的含量遠(yuǎn)高于人體，是因為玉米細(xì)胞中糖類含量高，B正確；C、細(xì)胞中元素的含量主要與機(jī)體的需求量有關(guān)，無論元素含量多少，它們在生命活動中都很重要，C錯誤；D、構(gòu)成生物體的元素在無機(jī)自然界都可以找到，沒有一種是生物所特有的，D正確。故選：C。5．有關(guān)生物體細(xì)胞組成元素的敘述，正確的是（）A．不管水生生物還是陸生生物，組成它們的化學(xué)元素種類大體相同 B．組成細(xì)胞的基本元素是C C．活細(xì)胞中原子數(shù)目最多的元素是O D．組成無機(jī)自然界中的化學(xué)元素，在生物體中都能找到【解析】A、在不同的生物體內(nèi)，組成它們的化學(xué)元素種類大體相同，含量不同，A正確；B、生物大分子以碳鏈為骨架，組成細(xì)胞基本元素是C、H、O、N，組成細(xì)胞的最基本元素是C，B錯誤；C、氫在活細(xì)胞中原子數(shù)目最多，C錯誤；D、構(gòu)成生物體的元素在無機(jī)自然界都可以找到，但是自然界中的元素在生物體內(nèi)不一定都能找到，D錯誤。故選：A。6．下列關(guān)于水和無機(jī)鹽的描述，錯誤的是（）A．水既能參與細(xì)胞代謝，也能構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu) B．冬季來臨前，植物體內(nèi)自由水比例會逐漸下降 C．細(xì)胞中的無機(jī)鹽必須轉(zhuǎn)化為相關(guān)化合物才可發(fā)揮作用 D．自由水有較強(qiáng)的流動性，在無機(jī)鹽運輸中發(fā)揮重要作用【解析】A、水既能參與細(xì)胞代謝，也能構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如自由水能夠參與細(xì)胞的代謝，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，A正確；B、冬季來臨前，為了增強(qiáng)自身的抗寒能力，植物體內(nèi)的結(jié)合水含量會增加，自由水比例會逐漸下降，B正確；C、細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多以離子的形式存在，這說明多數(shù)無機(jī)鹽不必轉(zhuǎn)化為相關(guān)化合物就可發(fā)揮作用，C錯誤；D、自由水有較強(qiáng)的流動性，具有運輸能力，在無機(jī)鹽運輸中發(fā)揮重要作用，D正確。故選：C。7．下列關(guān)于水和無機(jī)鹽的敘述錯誤的是（）A．水不能作為細(xì)胞的能源物質(zhì) B．水是生物體內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)奈ㄒ唤橘|(zhì) C．細(xì)胞中的無機(jī)鹽多數(shù)以離子形式存在 D．哺乳動物血液中Ca2+含量過低會出現(xiàn)肌肉抽搐現(xiàn)象【解析】A、水為無機(jī)物，不能作為細(xì)胞的能源物質(zhì)，A正確；B、水是生物體內(nèi)主要的物質(zhì)運輸質(zhì)，但不是唯一的，B錯誤；C、細(xì)胞中的無機(jī)鹽多數(shù)以離子形式存在，少部分以化合物的形式存在，C正確；D、哺乳動物血液中Ca2+含量過低會出現(xiàn)肌肉抽搐現(xiàn)象，D正確。故選：B。8．水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分，生命活動的進(jìn)行離不開水。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．細(xì)胞內(nèi)的自由水與結(jié)合水能相互轉(zhuǎn)換 B．自由水能使無機(jī)鹽成為離子狀態(tài) C．冬天小麥細(xì)胞中結(jié)合水的比例降低 D．結(jié)合水失去了流動性和溶解性【解析】A、細(xì)胞中的水有兩種存在形式，自由水和結(jié)合水，二者在一定條件下，可以相互轉(zhuǎn)換，A正確；B、無機(jī)鹽只有溶解到水中才能變成離子狀態(tài)，即自由水能使無機(jī)鹽成為離子狀態(tài)，B正確；C、冬天小麥細(xì)胞中結(jié)合水的比例升高，抗逆性增強(qiáng)，有利于度過寒冷的冬天，C錯誤；D、結(jié)合水與蛋白質(zhì)、多糖、磷脂等固體物質(zhì)相結(jié)合，這部分水不蒸發(fā)，失去了流動性和溶解性，是生物體的重要組成部分，D正確。故選：C。9．水是生命之源，下列關(guān)于水的說法錯誤的是（）A．代謝越旺盛的細(xì)胞結(jié)合水越多 B．自由水可參與化學(xué)反應(yīng) C．自由水可運輸養(yǎng)料與代謝廢物 D．自由水與結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化【解析】A、自由水與代謝有關(guān)，代謝越旺盛的細(xì)胞自由水越多，A錯誤；B、自由水可參與化學(xué)反應(yīng)，如水參與需氧呼吸的第二階段，B正確；C、自由水可作為溶劑，可以運輸養(yǎng)料與代謝廢物，C正確；D、自由水與結(jié)合水不是絕對的，是可以相互轉(zhuǎn)化的，與生物的狀態(tài)及代謝有關(guān)，D正確。故選：A。10．下列有關(guān)水和無機(jī)鹽的敘述，正確的有（）A．水作為良好的溶劑是因為水分子具有極性 B．細(xì)胞中無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在 C．哺乳動物的血液中鈣離子含量過高，會出現(xiàn)抽搐等癥狀 D．無機(jī)鹽可以為人體生命活動提供能量【解析】A、水分子具有極性，故水能作為良好的溶劑，A正確；B、細(xì)胞中無機(jī)鹽大多數(shù)是以離子的形式存在，B錯誤；C、哺乳動物的血液中鈣離子含量過低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀，C錯誤；D、無機(jī)鹽不能為生命活動提供能量，D錯誤。故選：A。11．鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發(fā)揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預(yù)防老年人骨質(zhì)疏松。下列敘述錯誤的是（）A．細(xì)胞中有以無機(jī)離子形式存在的鈣 B．人體內(nèi)Ca2+可自由通過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層 C．適當(dāng)補(bǔ)充維生素D可以促進(jìn)腸道對鈣的吸收 D．人體血液中鈣離子濃度過低易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象【解析】A、鈣在細(xì)胞中主要以離子形式存在，A正確；B、細(xì)胞膜具有選擇透過性，人體內(nèi)Ca2+可通過細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白進(jìn)出細(xì)胞，不能自由通過細(xì)胞膜的磷脂雙分子層，B錯誤；C、維生素D可以促進(jìn)腸道對鈣的吸收，因此適當(dāng)補(bǔ)充維生素D有利于腸道對鈣的吸收，C正確；D、Ca2+可調(diào)節(jié)肌肉收縮，血鈣過低會引起抽搐，D正確。故選：B。12．下列有關(guān)水和無機(jī)鹽的敘述，錯誤的選項有（）①缺碘會引起兒童佝僂?、诨技毙阅c炎的病人脫水時，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法③休眠種子與萌發(fā)種子相比，結(jié)合水與自由水的比值更?、芗?xì)胞中無機(jī)鹽含量很少且大多數(shù)是以化合物形式存在⑤有人長跑后下肢肌肉發(fā)生抽搐，這是由于隨著人體大量出汗排出了過量的鈉鹽⑥人體內(nèi)鈉離子缺乏會引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低⑦Fe2+是血紅素的重要成分，缺Fe2+有可能造成人體乳酸中毒A．六項 B．五項 C．四項 D．三項【解析】①缺鈣會引起兒童佝僂病，①錯誤；②患急性腸炎的病人會丟失大量的消化液，包括水分和無機(jī)鹽，所以脫水時需要及時補(bǔ)充水分，同時也需要補(bǔ)充體內(nèi)丟失的無機(jī)鹽，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法，②正確；③種子萌發(fā)需要吸收水分（自由水），故休眠種子與萌發(fā)種子相比，結(jié)合水與自由水的比值更大，③錯誤；④細(xì)胞中無機(jī)鹽含量很少且大多數(shù)是以離子形式存在，④錯誤；⑤哺乳動物的血液中鈣離子含量過低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀，⑤錯誤；⑥鈉離子能夠維持細(xì)胞外液的滲透壓，神經(jīng)肌肉興奮時，鈉離子內(nèi)流，缺乏會導(dǎo)致神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力，⑥正確；⑦Fe2+是血紅素的重要成分，缺Fe2+有可能造成人體運氧能力下降，細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生大量乳酸，引起人體乳酸中毒，⑦正確。故選：C。13．無機(jī)鹽在生物體內(nèi)雖含量少，卻是維持正常生命活動不可缺少的，以下相關(guān)敘述錯誤的是（）A．Mg2+是組成葉綠素的成分之一，缺Mg2+影響植物生長 B．缺鐵性貧血是因為體內(nèi)缺鐵，血紅蛋白合成受阻 C．哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2+，但是血液中Ca2+含量過高易引起肌肉抽搐 D．無機(jī)鹽可以參與某些化合物的組成，但是不能直接為生物體提供能量【解析】A、Mg2+是組成葉綠素的成分之一，缺Mg2+會影響植物的光合作用，從而影響植物生長，A正確；B、缺鐵性貧血是因為體內(nèi)缺鐵，而Fe2+是血紅蛋白的必要成分，缺鐵導(dǎo)致血紅蛋白合成受阻，B正確；C、哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2+，但是血液中Ca2+含量過高會造成肌無力，血鈣過低會引起抽搐，C錯誤；D、無機(jī)鹽可以參與某些化合物的組成，但是不能直接為生物