细胞中的无机物
一、选择题
1．下列关于细胞中水分子的叙述错误的是( )
A．只能以游离形式存在
B．是细胞鲜重中含量最多的成分
C．是细胞代谢活动的介质
D．是细胞中多种物质的溶剂
解析：选A 细胞中的水分子以自由水和结合水的形式存在，是细胞鲜重中含量最多的成分，其中自由水是细胞代谢活动的介质和细胞中多种物质的溶剂。
2．细胞内的无机盐离子(如K＋、Ca2＋、H2PO等)的主要生理作用不包括( )
A．是细胞结构物质之一 B．维持细胞形态
C．维持细胞正常的生理功能 D．维持细胞的酸碱平衡
解析：选A 有的无机盐在细胞内参与构成复杂的化合物，大多数无机盐以离子形式存在，对维持生物体的生命活动有重要作用。
3．随着人们生活水平的不断提高和环境保护意识的不断增强，家庭绿化日益普及。对绿色观叶植物适当补充镁元素，可使其正常生长，其原因是( )
A．镁是合成蛋白质的原料
B．镁是合成核酸的原料
C．镁能够促进植物对水分的吸收
D．镁是组成叶绿素的重要元素
解析：选D 镁是组成叶绿素的重要元素。适当补充镁，能保证叶绿素的正常合成，使叶色葱绿。
4．医生常给脱水病人注射0.9%的生理盐水，而不注射蒸馏水或浓度更高的浓盐水。这是因为红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破；在浓盐水中会因失水过多而皱缩，从而失去输送氧气的功能。这说明( )
A．水分子容易进出细胞
B．无机盐离子容易进出细胞
C．是由红细胞的特性造成的
D．无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要作用
解析：选D 红细胞的生活环境与浓度为0.9%的氯化钠溶液相似，当外界溶液的浓度发生变化时，细胞的形态和功能都将随之发生变化，这说明无机盐对维持细胞的形态和生理功能有重要作用。
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5．广告语“聪明的妈妈会用心(锌)”道出了锌的重要性。研究发现生物体内有70多种酶的活性与Zn2＋有关，这说明无机盐( )
A．对维持酸碱平衡有重要作用
B．对维持细胞形态有重要作用
C．对维持生物体的生命活动有重要作用
D．对调节细胞内溶液的浓度有重要作用
解析：选C 由题干信息可知，Zn2＋与生物体内的70多种酶的活性有关，这体现了无机盐离子对维持生物体的生命活动有重要作用。
6．磁共振技术(MRI)可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是( )
A．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的
B．水在细胞中的存在形式及功能是不变的
C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化
D．发生病变的器官，新陈代谢速率都会发生改变
解析：选B 水是细胞中含量最多的化合物，水在细胞中的存在形式及功能并不是一成不变的，人体在不同环境下，体内代谢强度不同，细胞内自由水含量会发生改变；人体中不同组织器官的代谢强弱不同，是与含水量相对应的；组织或器官病变，代谢强度降低，细胞内的生物化学反应受到影响。
二、非选择题
7．水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢。试回答下列问题：
(1)如表所示是几种不同生物体中水的含量：
生物
水母
鱼类
蛙
哺乳动物
藻类
高等动物
水的含
量(%)
97
80～85
78
65
90
60～80
由此表得到的结论是______________________________________________。
(2)种子在入仓之前需晾晒，所去除的水分主要是细胞中的______水。
(3)将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明________________________________________________________________________。
(4)新鲜的鸡蛋清为液态胶体，而臭鸡蛋清则是相对更“稀”的液体，呈水状，这是因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为________，是细胞和生物体的____________，而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为________。
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解析：(1)由表分析可知，构成生物体的成分中水的含量最多，且不同生物体内含水量有所不同。(2)种子晾晒失去的主要是自由水。(3)将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，对比说明种子萌发需要水，而且吸收的水在种子内以自由水的形式存在，这充分说明自由水与细胞代谢强度有关，自由水多，代谢旺盛。(4)新鲜的鸡蛋清中水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为自由水。
答案：(1)构成生物体的成分中水的含量最多(或不同生物体内含水量不同) (2)自由 (3)自由水与细胞代谢强度有关，自由水多，代谢旺盛 (4)结合水 组成成分 自由水
8．下列是无土栽培营养液的配方，请据此回答有关问题：
配方：NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4、螯合铁溶液、微量元素溶液。
(1)为使作物正常生长，还需补充含________等元素的化合物。
(2)植物吸收NH4NO3可用于合成________。
A．脂肪和RNA B．蛋白质和DNA
C．核苷酸和纤维素 D．淀粉和酶
(3)有些无机盐离子可重复利用，有的不能重复利用，可重复利用的无机盐离子缺乏时，老叶先表现出缺乏症，不可重复利用的无机盐离子缺乏时，幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。
实验材料：长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验步骤：
①配制全素培养液和缺镁培养液，分别放入两组培养瓶中，并编号A、B。
②________________________________________________________________________。
③放在适宜条件下培养一段时间，_________________________________________。
实验现象：在全素培养液中的玉米幼苗生长正常，________________________________。
解析：(1)植物生长需要C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等大量元素和微量元素。(2)脂肪、淀粉和纤维素只含C、H、O三种元素。(3)据题干信息可知，可重复利用的元素缺乏时，老叶先表现症状，此实验的自变量是镁的有无，因变量是老叶先变黄，还是幼叶先变黄。
答案：(1)P (2)B (3)②将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中 ③观察玉米幼苗的生长情况 在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄
一、选择题
1．下列有关水的叙述，错误的是( )
①自由水参与运输营养物质和代谢废物
②生物体内的化学反应离不开水
③水是组成细胞的成分之一
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④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细胞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基本相同
A．①④⑤ B．①②④
C．⑤⑥ D．③⑥
解析：选C 结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是细胞内的良好溶剂，运输各种营养物质和代谢废物，为生物体内的生化反应提供介质，许多生化反应必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的；一定范围内，细胞内自由水与结合水的比值越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。
2．关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是( )
A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B．某些无机盐是组成RNA和纤维素的必需成分
C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
解析：选B 水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化，会改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比值越大，代谢越强，反之越弱。
3．生物体内的含水量可以变化，自由水和结合水可以相互转化，下图所示曲线不正确的是( )
解析：选D 生物体内的含水量是可以变化的。生物体不同生长发育阶段水的含量不同，动物的年龄增大时，农作物接近成熟时，植物处于寒冷季节时，生物体内的自由水都会减少。
4．结合下列曲线图分析，有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是( )
A．曲线①可表示人体内自由水与结合水的比值随年龄的变化
B．曲线②可以表示细胞呼吸速率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，种子内无机盐的相对含量变化
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D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化
解析：选C 一般来说，细胞内的结合水含量是相对稳定的，但自由水的含量变化较大，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；细胞内自由水与结合水的比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率加快；玉米种子被烘干的过程中含水量越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值；人体老化的特征之一就是水的含量减少，幼儿身体内水的含量约为77%，远远高于成年人身体内水的含量。
5．科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉管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．钙或硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响
B．适宜浓度的钙或硼分别有利于花粉管生长或花粉萌发
C．钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉的萌发
D．硼对于花粉萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管生长
解析：选A 左图中钙对花粉萌发率没有明显影响，但对花粉管生长有影响，右图中硼对花粉管生长速度没有明显影响，但对花粉萌发率有影响。题图表示的是一定的浓度范围，只能在此范围内可以预见其作用。
二、非选择题
6．互花米草对水淹的生态环境有很强适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验：
①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。
②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别每天以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h进行水淹处理。
③在处理50 d后，采集整株植株并测定自由水与结合水含量，计算自由水与结合水的比值。如曲线甲所示。
分析实验过程及实验结果，回答以下问题：
(1)在该实验中，______________是自变量，自由水与结合水的含量是因变量。
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(2)为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应为____________水，来源于________________________。
(3)根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为________ h/d的环境下，抗逆性最强；图中乙曲线表示互花米草对K＋的吸收速率，这在一定程度上反映了细胞的代谢强度，由此可知在水淹时间为______h/d的环境下，代谢活动最旺盛。
解析：(1)由实验目的可确定该实验的自变量是水淹时间，因变量是自由水与结合水的含量。(2)为确保实验结果的可靠性，该实验应选用取自互花米草采样地点的海水。(3)由甲曲线可知，每天水淹3 h，自由水/结合水的比值最低，互花米草的抗逆性最强。而在没有水淹时，自由水/结合水比值最高，代谢最旺盛。
答案：(1)水淹时间 (2)海 互花米草采样地点 (3)3 0
7.对于苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，证实上面的猜测哪个正确。
(1)材料用具：三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
(2)实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状。根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。
(3)方法步骤：
①首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液、________培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
②将三组长势相同的幼苗分别培养在上述三种培养液中。
③放在适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育状况。
(4)结果预测和分析：
①________缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明
________________________________________________________________________；
若C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明_________________________；
若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病，则说明_______________________________；
若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病，则说明_________________________________。
(5)若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是：____________________________________________________________，增加步骤后的实验结果是_________________________________________________。
解析：(3)①
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分析题干信息可知，该实验的目的是探究苹果小叶病是土壤中缺锌引起的还是土壤中缺镁引起的；由实验目的分析出实验的自变量是培养液中是否含有锌元素和是否含有镁元素，因此实验分为三组，一组是全营养液作为对照，一组是缺锌的营养液，一组是缺镁的营养液。(4)预期结果和分析：由于该实验是探究实验，预期的结果有多种情况，可能与锌有关、可能与镁有关，可能与二者都有关，也可能与二者都无关。①A缸是完全营养液，因此A中的苹果幼苗正常生长。②如果苹果小叶病是由缺锌引起的，则B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C 缸没有小叶病；如果苹果小叶病是由缺镁引起的，则C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有小叶病；如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关，则B、C两缸内幼苗与A相同，都不表现为小叶病；如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关，则B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病。(5)由题意可知，该实验的目的是证明苹果小叶病是由缺锌引起的，还应增设一组实验，缺锌的完全培养液B中幼苗出现症状后再加入一定量的含锌的无机盐，观察苹果幼苗的小叶病是否恢复正常，若恢复正常，说明苹果小叶病确实是由于缺锌引起的。
答案：(3)①缺镁
(4)①A ②苹果小叶病是由缺锌引起的 苹果小叶病是由缺镁引起的 苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关 苹果小叶病与缺锌与缺镁都无关
(5)在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐 一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长
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