專題2.5 細(xì)胞中的無機(jī)物一、細(xì)胞中的水1水的含量（1）一般地說，水在細(xì)胞的各種化學(xué)成分中含量_。在構(gòu)成生物體的各種化學(xué)成分中，水一般占60%95%。 （2）含量存在差異a不同_生物的含水量有差異，如水生生物的含水量高于陸生生物。b不同的_，生物體內(nèi)含水量差別很大，如未成熟個(gè)體含水量高于成熟個(gè)體。c同一生物不同_內(nèi)水的含量不同。2水的存在形式二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽1存在形式：大多數(shù)以_的形式存在。2含量：占細(xì)胞鮮重的1%15%。3功能（1）某些重要化合物的_，如Mg2+是構(gòu)成葉綠素的主要成分。（2）維持細(xì)胞和生物體的_如哺乳動(dòng)物的血液中鈣離子含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。（3）維持細(xì)胞的酸堿平衡。（4）細(xì)胞是由_和_構(gòu)成的生命系統(tǒng)。C、H、O、N等元素在細(xì)胞中含量豐富，是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)；以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物，構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架；_與其他物質(zhì)共同承擔(dān)構(gòu)建細(xì)胞、參與細(xì)胞生命活動(dòng)等重要功能。活細(xì)胞中的這些化合物，含量和比例處于_之中，但又保持_，以保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行?！菊n前小測(cè)】1水不僅是細(xì)胞代謝所需的原料，也是細(xì)胞代謝的產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)與DNA的合成過程中都有水的生成。（ ）2種子貯存前，先要晾曬，目的是減少自由水的含量，降低種子的代謝速率，以延長種子的壽命。（ ）3結(jié)合水與其他物質(zhì)結(jié)合在一起，是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。（ ）4同一種生物的不同組織、器官的含水量相同。（ ）5鎂離子是葉綠素的重要成分，缺鎂會(huì)造成葉片發(fā)黃。（ ）6生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細(xì)胞過度吸水而脹破。（ ）7細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒。（ ）一、最多種類生長發(fā)育時(shí)期器官自由水結(jié)合水二、離子組成成分生命活動(dòng)多種元素化合物水和無機(jī)鹽不斷變化相對(duì)穩(wěn)定【課前小測(cè)】1234567一、細(xì)胞中的兩種形式的水自由水與結(jié)合水的比例對(duì)生物體的影響及應(yīng)用（1）影響a自由水與結(jié)合水的相對(duì)含量決定細(xì)胞的代謝強(qiáng)弱，自由水比例越高，細(xì)胞代謝越旺盛；結(jié)合水比例越高，細(xì)胞的抗旱、抗寒、抗熱性能越高。b細(xì)胞中兩種形式的水含量不同，可以影響到組織的形態(tài)特點(diǎn)，如心肌和血液含水量相當(dāng)，但心肌中結(jié)合水含量相對(duì)較高，血液中自由水含量相對(duì)較高。（2）應(yīng)用a種子貯存前，曬干是為了減少自由水含量，降低代謝速率，以延長壽命。b越冬作物減少灌溉，可提高作物對(duì)低溫的抗性。【知識(shí)拓展】代謝旺盛的細(xì)胞，自由水含量較高；反之，自由水含量較低。自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。兩者的轉(zhuǎn)化取決于水分子的自由能和大分子物質(zhì)對(duì)水分子的束縛力，當(dāng)水分子的自由能大于大分子物質(zhì)對(duì)其束縛力時(shí)，水以自由水形式存在；反之，當(dāng)水分子的自由能小于大分子物質(zhì)對(duì)其束縛力時(shí)，水分子便以結(jié)合水的形式存在。1在正常人的一生中，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值P隨年齡變化的曲線是【參考答案】D【試題解析】在正常人的一生中，隨年齡增大，大部分細(xì)胞的代謝相對(duì)減弱，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值逐漸減小。二、無機(jī)鹽的功能1無機(jī)鹽對(duì)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用。如Mn2+是許多酶的激活劑；Cl-是唾液淀粉酶的激活劑；哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的鈣離子，如果血液中鈣離子的含量太低，就會(huì)出現(xiàn)抽搐。2有些無機(jī)鹽是細(xì)胞和生物體某些復(fù)雜化合物的重要組成成分，如下表所示：離子主要功能Ca2+（鈣離子）骨骼和牙齒的主要成分Mg2+（鎂離子）葉綠素分子的重要成分Fe2+（亞鐵離子）血紅蛋白的重要成分PO43-（磷酸根離子）生物體內(nèi)磷脂、核苷酸和三磷酸腺苷的組成物質(zhì)I（碘離子）甲狀腺激素的重要成分3維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡和細(xì)胞正常的滲透壓。無機(jī)鹽離子組成的重要酸堿緩沖體系如HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-，調(diào)節(jié)并維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡。細(xì)胞內(nèi)外的無機(jī)鹽含量是維持原生質(zhì)和內(nèi)環(huán)境常滲透壓的重要因素。2蘋果含有微量元素鋅，而鋅是構(gòu)成與記憶力息息相關(guān)的蛋白質(zhì)不可缺少的元素，兒童缺鋅就會(huì)導(dǎo)致大腦發(fā)育不良，因此蘋果又稱為“記憶之果”。這說明無機(jī)鹽離子A對(duì)維持酸堿平衡有重要作用B對(duì)維持細(xì)胞形態(tài)有重要作用C對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓有重要作用D對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用【參考答案】D1下列關(guān)于細(xì)胞含水量的敘述，不正確的是A水是人體細(xì)胞含量最多的化合物B老年人細(xì)胞含水量比嬰兒的少C生物體新陳代謝旺盛，自由水含量升高D植物細(xì)胞內(nèi)自由水含量高，抗干旱能力強(qiáng)2無機(jī)鹽在生物體內(nèi)起重要作用。下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是A缺鈣易導(dǎo)致人體肌肉抽搐B缺鋅易造成人體生長發(fā)育不良C碘吸收過少影響甲狀腺素的合成D鐵是葉綠素分子必要的合成元素3下圖曲線能正確反映大豆種子萌發(fā)至幼苗過程中細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比值（縱坐標(biāo)）變化的是Aa Bb Cc Dd4為證明鎂是小麥生長發(fā)育必需的無機(jī)鹽，李老師設(shè)計(jì)了四組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生選擇（見下表）。能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕M合是實(shí)驗(yàn)組別甲乙丙丁實(shí)驗(yàn)材料10株小麥苗10株小麥苗1株小麥苗1株小麥苗培養(yǎng)液完全營養(yǎng)液（含小麥生活必需的無機(jī)鹽）缺鎂的完全營養(yǎng)液缺鎂的完全營養(yǎng)液完全營養(yǎng)液（含小麥生活必需的無機(jī)鹽）A甲、丁B甲、丙C甲、乙D丙、丁5細(xì)胞內(nèi)的某些代謝過程可以產(chǎn)生水。請(qǐng)判斷下列生理過程中能產(chǎn)生水的是合成抗體淀粉消化成麥芽糖人體骨骼肌進(jìn)行無氧呼吸DNA轉(zhuǎn)錄為mRNA葉肉細(xì)胞的光合作用ABCD6下列有關(guān)無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是A生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細(xì)胞過度吸水而漲破B細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以離子形式存在C細(xì)胞進(jìn)行脂肪、DNA、RNA等物質(zhì)合成時(shí)都需要磷酸鹽做原料DK是構(gòu)成細(xì)胞的大量元素，對(duì)維持細(xì)胞正常功能有重要作用7下列關(guān)于生物體內(nèi)水分和無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是A干種子內(nèi)結(jié)合水的相對(duì)含量較低，不能進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng)B旱生植物比水生植物具有較強(qiáng)的抗旱能力，其原因之一是結(jié)合水的相對(duì)含量較高C鎂是構(gòu)成葉綠素的重要成分，缺鎂會(huì)造成葉片發(fā)黃D生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細(xì)胞過度吸水而漲破8結(jié)合下列曲線，有關(guān)無機(jī)物在生物體內(nèi)含量的說法，錯(cuò)誤的是A曲線可以表示人從幼年到成年體內(nèi)含水量的變化B曲線可表示人一生中體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值隨年齡變化的曲線C曲線可表示細(xì)胞呼吸速率隨自由水與結(jié)合水比值的變化D曲線可以表示一粒新鮮的玉米種子在烘箱中被烘干的過程中，其內(nèi)無機(jī)鹽的相對(duì)含量變化9鐵是合成葉綠素所必需的元素，缺鐵時(shí)植物在有光的條件下也不能合成葉綠素，而表現(xiàn)“黃葉病”。請(qǐng)利用溶液培養(yǎng)法，根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)材料、用具驗(yàn)證鐵的生理作用。材料用具：長勢(shì)相同的小麥幼苗若干，廣口瓶若干，完全培養(yǎng)液，只含鐵的培養(yǎng)液，缺鐵的完全培養(yǎng)液，蒸餾水，滴管，量筒。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)合表中所列具體內(nèi)容，分析并回答相關(guān)問題：序號(hào)A瓶B瓶C瓶1a液b液c液2取長勢(shì)相同的同種小麥幼苗等量分為三組，并分別放入A、B、C三個(gè)廣口瓶中3相同且適宜條件下培養(yǎng)4變黃變黃綠色5只含鐵的培養(yǎng)液蒸餾水蒸餾水6黃色（1）寫出序號(hào)“1”中加入的三種液體的名稱：a液_，b液_，c液_。確定a、b、c三種液體具體內(nèi)容時(shí)主要以_為依據(jù)。（2）從序號(hào)14看，A瓶、B瓶的實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是相同的，試分析為什么還要設(shè)置A、B兩個(gè)廣口瓶：_。（3）寫出表格中序號(hào)“6”所觀察到的幼苗顏色：_，_。（4）實(shí)驗(yàn)證明鐵參與葉綠素合成，鐵在動(dòng)物體內(nèi)的作用也非常明顯，如鐵能參與某些化合物合成，請(qǐng)舉例說明：_。10（2017海南卷）無機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A蔬菜中的草酸不利于機(jī)體對(duì)食物中鈣的吸收B缺鐵會(huì)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物血液運(yùn)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1【答案】D【解析】水是活細(xì)胞中含量最多的物質(zhì)，A正確；老年人細(xì)胞中含水量比嬰兒的少，B正確；新陳代謝越旺盛，細(xì)胞中的含水量越高，C正確；抗旱的植物細(xì)胞自由水含量少，結(jié)合水含量較多，D錯(cuò)誤。2【答案】D【解析】缺鈣易導(dǎo)致人體肌肉抽搐，A項(xiàng)正確；缺鋅易造成人體生長發(fā)育不良，B項(xiàng)正確；碘是合成甲狀腺激素的原料，碘吸收過少影響甲狀腺素的合成，C項(xiàng)正確；鎂是葉綠素分子的組成成分，D錯(cuò)項(xiàng)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】對(duì)于無機(jī)鹽的存在形式和功能的理解和識(shí)記是本題考查的重點(diǎn)。無機(jī)鹽主要以離子的形式存在，有些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的組成成分，許多無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)具有重要作用，有些無機(jī)鹽對(duì)于維持酸堿平衡和滲透壓具有重要功能。3【答案】B【解析】種子開始萌發(fā)之后，自由水增多，代謝旺盛，自由水與結(jié)合水的比值上升;發(fā)育成幼苗之后，自由水的含量趨于穩(wěn)定，所以，自由水與結(jié)合水的比值最終達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。4【答案】C【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢源_定實(shí)驗(yàn)的自變量為鎂的提供與否，其他的培養(yǎng)條件應(yīng)完全相同。由于丙和丁的實(shí)驗(yàn)材料太少，難以消除實(shí)驗(yàn)材料本身的強(qiáng)弱對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的干擾，所以最佳的實(shí)驗(yàn)組合是甲、乙。5【答案】C6【答案】C【解析】本題考查細(xì)胞內(nèi)無機(jī)鹽的存在形式及功能，要求考生識(shí)記并理解細(xì)胞內(nèi)無機(jī)鹽的存在形式及功能，知道常見化合物的元素組成。09%的生理鹽水能維持人體滲透壓的平衡，防止細(xì)胞過度吸水而漲破，A正確；細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以離子形式存在，B正確；細(xì)胞進(jìn)行DNA、RNA等物質(zhì)合成時(shí)都需要磷酸鹽做原料，而脂肪中不含有P，C錯(cuò)誤；K是構(gòu)成細(xì)胞的大量元素，對(duì)維持細(xì)胞正常功能有重要作用，D正確。7【答案】A【解析】干種子內(nèi)結(jié)合水的相對(duì)含量高，自由水的相對(duì)含量低，細(xì)胞代謝減弱，因此不能進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng)，A錯(cuò)誤。結(jié)合水相對(duì)含量高，有利于提高植物抗旱能力，B正確;缺鎂會(huì)影響葉綠素的合成，從而使葉片發(fā)黃，C正確;生理鹽水（09%NaCl溶液）與人體細(xì)胞的濃度相似，可防止細(xì)胞過度吸水而漲破，D正確。8【答案】D【解析】人在幼年時(shí)體內(nèi)含水量高，隨著年齡的增長含水量降低，A正確；自由水與結(jié)合水比值越高，代謝越強(qiáng)，所以細(xì)胞的呼吸速率越快；人一生中代謝速率逐漸減弱，則自由水和結(jié)合水的比值逐漸減小，B正確；細(xì)胞內(nèi)自由水比值升高后，代謝增強(qiáng)，細(xì)胞呼吸速率應(yīng)加強(qiáng)，當(dāng)超過一定的比值時(shí)，細(xì)胞呼吸速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，C正確；玉米種子被烘干的過程中所含水分越來越少，其內(nèi)的無機(jī)鹽相對(duì)含量逐漸增加，最后達(dá)到一恒定值，D錯(cuò)誤。9【答案】（1）缺鐵的完全培養(yǎng)液 缺鐵的完全培養(yǎng)液 完全培養(yǎng)液 “4”中表現(xiàn)的幼苗顏色（2）A、B瓶都能說明在缺鐵時(shí)植物表現(xiàn)“黃葉病”，從而證明鐵是必需元素，但為了使結(jié)論更加可靠，需對(duì)A、B兩瓶繼續(xù)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)（3）變綠 綠色（4）鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵時(shí)血紅蛋白不能合成，人表現(xiàn)為缺鐵性貧血【解析】（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證鐵的作用，因此，應(yīng)設(shè)置“含鐵”的完全培養(yǎng)液和“不含鐵”的完全培養(yǎng)液進(jìn)行對(duì)照。而表格中設(shè)置3組實(shí)驗(yàn)，前兩組在序號(hào)“4”中葉片均變黃，說明前兩組為缺鐵的完全培養(yǎng)液，第三組是完全培養(yǎng)液。（2）缺鐵的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)的植物葉片均出現(xiàn)黃色，完全培養(yǎng)液培養(yǎng)的植物葉片為綠色。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加可靠，需要對(duì)缺鐵的完全培養(yǎng)液中的一組補(bǔ)充鐵，觀察葉片是否變成綠色，若變成綠色，則說明鐵是植物的必需元素，缺鐵時(shí)不能合成葉綠素。（3）A組植物在缺鐵的完全培養(yǎng)液中植物葉片變黃，加入含鐵的培養(yǎng)液之后植物葉片變成綠色。（4）鐵在動(dòng)物體內(nèi)可參與構(gòu)成血紅蛋白，缺鐵可造成缺鐵性貧血。10【答案】C【名師點(diǎn)睛】熟知無機(jī)鹽的作用的相關(guān)知識(shí)是正確解答該題的關(guān)鍵。