第4講 細(xì)胞中的無機(jī)物-高考生物一輪復(fù)習(xí)講義（全國）（解析版）

第4講細(xì)胞中的無機(jī)物考點一細(xì)胞中的水水的含量(1)在構(gòu)成細(xì)胞的各種化學(xué)成分中，水是活細(xì)胞中含量最多的化合物，一般占60%～95%。(2)生物種類不同，含水量不同。(3)生物體在不同的生長發(fā)育期，含水量不同。2．水的特性(1)水是極性分子，帶正電荷與帶負(fù)電荷的分子容易與水結(jié)合，因此，水是良好的溶劑。(2)水分子之間形成氫鍵，氫鍵較弱，易斷裂，易形成，使水在常溫下保持液體狀態(tài)，具有流動性。(3)氫鍵的存在使水具有較高的比熱容，使水的溫度相對不易發(fā)生改變。3．水的存在形式和功能存在形式自由水結(jié)合水含義細(xì)胞中絕大部分水以游離的形式存在，是可以自由流動的水與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合的水功能①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分②參與生物化學(xué)反應(yīng)③為細(xì)胞提供液體環(huán)境④運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物含量約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%實例：（1）剛收獲的玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是自由水，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發(fā)成幼苗；（2）把曬干后的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現(xiàn)，這些水主要是結(jié)合水，這樣的種子將不能萌發(fā)。代謝旺盛的細(xì)胞內(nèi)自由水的含量相對高些。（3）在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用：①種子貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降低種子的代謝速率，以延長壽命。②越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。5.自由水與結(jié)合水的比例與細(xì)胞代謝、抗性的關(guān)系eq\f(自由水,結(jié)合水)考點二細(xì)胞中的無機(jī)鹽1．存在形式：大多數(shù)以離子的形式存在。eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(陽離子主要有：Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等,陰離子主要有：Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))等))2．含量：占細(xì)胞鮮重的1%～1.5%。3．功能(1)某些重要化合物和結(jié)構(gòu)的組成成分，如Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，F(xiàn)e是構(gòu)成血紅素分子的元素，P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分。(2)維持細(xì)胞和生物體的生命活動，如哺乳動物的血液中Ca2＋含量降低，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，Na＋缺乏會引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低。(3)維持細(xì)胞的酸堿平衡。4.細(xì)胞中常見無機(jī)鹽的功能及含量異常無機(jī)鹽功能含量異常I－甲狀腺激素的組成成分缺乏時患甲狀腺腫Fe2＋血紅蛋白的組成成分缺乏時患缺鐵性貧血Ca2＋降低神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性血鈣過低時，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象；血鈣過高時，會患肌無力。Mg2＋葉綠素的組成成分缺乏會導(dǎo)致葉片發(fā)黃K＋促進(jìn)植物體內(nèi)淀粉的運輸；動物細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的維持缺乏時植物抗逆能力減弱，易受病害侵襲Na＋維持細(xì)胞外液的滲透壓缺乏會導(dǎo)致細(xì)胞外液滲透壓下降5.探究植物必需無機(jī)鹽的實驗設(shè)計思路探究某一種無機(jī)鹽是否為植物必需無機(jī)鹽，一般利用溶液培養(yǎng)法，具體設(shè)計思路如下：(1)對照組：植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長。(2)實驗組【典型真題訓(xùn)練】一、單選題1．（2021·全國·高考真題）植物在生長發(fā)育過程中，需要不斷從環(huán)境中吸收水。下列有關(guān)植物體內(nèi)水的敘述，錯誤的是（

）A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài)B．結(jié)合水是植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分C．細(xì)胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產(chǎn)生水D．自由水和結(jié)合水比值的改變會影響細(xì)胞的代謝活動【答案】C【詳解】A、水是植物細(xì)胞液的主要成分，細(xì)胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物細(xì)胞保持堅挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài)，A正確；B、結(jié)合水與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合，是植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，B正確；C、細(xì)胞的有氧呼吸第二階段消耗水，第三階段產(chǎn)生水，C錯誤；D、自由水參與細(xì)胞代謝活動，故自由水和結(jié)合水比值的改變會影響細(xì)胞的代謝活動，自由水與結(jié)合水比值越高，細(xì)胞代謝越旺盛，反之亦然，D正確。2．（2021·浙江·高考真題）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)補充I-，可預(yù)防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥【答案】A【詳解】A、Mg2+存在于葉綠體的葉綠素中，類胡蘿卜素是由碳?xì)滏溄M成的分子，不含Mg2+，A錯誤；B、HCO3-、H2PO4-對體液pH起著重要的調(diào)節(jié)作用，B正確；C、哺乳動物血液中Ca2+含量過低，易出現(xiàn)肌肉抽搐，C正確；D、I是組成甲狀腺激素的重要元素，故適當(dāng)補充I-，可預(yù)防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥，D正確。3．（2020·江蘇·高考真題）下列關(guān)于細(xì)胞中無機(jī)化合物的敘述，正確的是（

）A．自由水是生化反應(yīng)的介質(zhì)，不直接參與生化反應(yīng)B．結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，主要存在于液泡中C．無機(jī)鹽參與維持細(xì)胞的酸堿平衡，不參與有機(jī)物的合成D．無機(jī)鹽多以離子形式存在，對維持生命活動有重要作用【答案】D【詳解】A、自由水是生化反應(yīng)的介質(zhì)，有些水還直接作為反應(yīng)物參與生物化學(xué)反應(yīng)，如有氧呼吸，A錯誤；B、結(jié)合水是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分，主要存在形式是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，成為生物體的構(gòu)成成分，而液泡中的水屬于自由水，B錯誤；CD、細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在，對維持細(xì)胞和生物體的生命活動有重要作用，能參與維持細(xì)胞的酸堿平衡，也能參與有機(jī)物的合成，如Mg2+是合成葉綠素的原料，C錯誤、D正確。4．（2019·上?！じ呖颊骖}）“雨前椿牙雨后筍”，谷雨之前，香椿芽成為人們餐桌上的美食，香椿芽富含的Ca2+常用來治療（

）A．甲狀腺腫大 B．肌肉抽搐 C．紅綠色盲 D．貧血【答案】B【詳解】A、甲狀腺腫大是由于缺碘引起的，A錯誤；B、肌肉抽搐是由于缺鈣引起的，因此香椿芽富含的Ca2+常用來治療肌肉抽搐，B正確；C、夜盲癥是由于缺乏維生素A引起的，C錯誤；D、貧血主要是由于缺鐵引起的，D錯誤。5．（2018·全國·高考真題）有些作物的種子入庫前需要經(jīng)過風(fēng)干處理，與風(fēng)干前相比，下列說法錯誤的是A．風(fēng)干種子中有機(jī)物的消耗減慢B．風(fēng)干種子上微生物不易生長繁殖C．風(fēng)干種子中細(xì)胞呼吸作用的強度高D．風(fēng)干種子中結(jié)合水與自由水的比值大【答案】C【詳解】風(fēng)干的種子中自由水含量極少，細(xì)胞呼吸作用強度非常弱，因此有機(jī)物消耗減慢，A正確，C錯誤；風(fēng)干的種子含水量少，不利于微生物的生長繁殖，B正確；風(fēng)干的種子中自由水含量極少，導(dǎo)致結(jié)合水與自由水的比值增大，D正確。6．（2018·海南·高考真題）冬季霜打后的白菜細(xì)胞其細(xì)胞液濃度升高，不易結(jié)冰。以下描述錯誤的是（

）A．該現(xiàn)象是白菜對低溫環(huán)境的一種適應(yīng)B．細(xì)胞內(nèi)的自由水增多，細(xì)胞代謝旺盛C．細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水增多，抗寒能力增強D．白菜變甜是因為可溶性糖增多，同時提高了抗凍能力【答案】B【詳解】A、“霜打”后白菜細(xì)胞的細(xì)胞液濃度升高，冰點降低，抗寒抗凍能力增強，這是白菜對低溫環(huán)境的一種適應(yīng)，A正確；B、低溫來臨，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，細(xì)胞內(nèi)的自由水減少，細(xì)胞代謝減慢，抗逆性增強，B錯誤；C、低溫來臨，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，細(xì)胞內(nèi)的結(jié)合水增多，增強其抗寒能力，C正確；D、白菜變甜是因為可溶性糖增多，同時提高了細(xì)胞液的濃度，減少了自由水的含量，增強了白菜的抗凍能力，D正確。7．（2017·海南·高考真題）無機(jī)鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．蔬菜中的草酸不利于機(jī)體對食物中鈣的吸收B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽【答案】C【詳解】A、草酸與食物中鈣結(jié)合形成沉淀物不利于吸收，A正確；B、鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運氧，缺鐵會導(dǎo)致血紅蛋白減少，因此缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確；C、ATP能為生物體提供能量，但KH2PO4不能為生物體提供能量，參與維持生物體的酸堿平衡，C錯誤；D、燃燒過程中有機(jī)物被分解，因此植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽，D正確。8．（2014·海南·高考真題）下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是（

）A．植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸B．水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一C．自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物D．同種植物萌發(fā)種子的含水量和休眠種子的相同【答案】D【詳解】A、植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運輸，A正確；B、水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一，B正確；C、自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物，C正確；D、與休眠種子相比，同種植物萌發(fā)種子代謝旺盛，含水量大，D錯誤。9．（2014·四川·高考真題）生物體的生命活動離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯誤的是A．在最基本的生命系統(tǒng)中，H2O有自由水和結(jié)合水兩種存在形式B．由氨基酸形成多肽時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基C．有氧呼吸時，生成物中H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解D．H2O在光下分解，產(chǎn)生的［H］將固定的CO2還原成（CH2O）【答案】C【詳解】細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)，水在細(xì)胞中有兩種存在形式自由水和結(jié)合水，A正確。氨基酸脫水縮合時，一個氨基酸的氨基（—NH2）與另一個氨基酸的羧基（—COOH\）相結(jié)合形成一個肽鍵，同時脫去一分子水，B正確。有氧呼吸時，生成物中H2O中的氫來自細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中葡萄糖的分解和線粒體中丙酮酸的分解，C錯誤。光合作用光反應(yīng)中產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)中將C3還原成（CH2O），D正確。10．（2013·江蘇·高考真題）下列關(guān)于生物體與水分的關(guān)系，敘述正確的是A．貯