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第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物第5节细胞中的无机物考考纲纲考情考情三年三年7 7考高考指数考高考指数:水和无机水和无机盐盐的生理作用的生理作用【知知识识梳理梳理】一、一、组组成成细细胞的元素和化合物胞的元素和化合物1.1.组组成成细细胞的元素胞的元素:选择选择化合化合物物C C、H H、O O、N N、P P、S S、K K、CaCa、MgMgFeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMoC CC C、H H、O O、N N2.2.组成细胞的化合物组成细胞的化合物:水和无机盐水和无机盐 蛋白质蛋白质核酸核酸(2)(2)含量含量:水水 蛋白质蛋白质细胞内含量最多的无机化合物细胞内含量最多的无机化合物:_:_。占细胞鲜重最多的化合物占细胞鲜重最多的化合物:_:_。细胞内含量最多的有机化合物细胞内含量最多的有机化合物:_:_。占细胞干重最多的化合物占细胞干重最多的化合物:_:_。水水水水蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质二、二、细细胞中的无机物胞中的无机物1.1.水水:写出写出A A、B B、C C、D D反映出的以上两种水的功能反映出的以上两种水的功能:A.A.组组成成_;_;B.B.提供提供细细胞生活的胞生活的_环环境境;C.C.作作为为_,_,参与反参与反应应;D.D.有利于有利于_。细细胞胞结结构构液体液体反反应应物物物物质质运运输输2.2.无机盐无机盐:(1)(1)在细胞中的存在形式在细胞中的存在形式:主要是主要是_。(2)(2)生理作用。生理作用。是某些复杂化合物的组成成分是某些复杂化合物的组成成分,如如MgMg2+2+参与参与_合成合成;Fe;Fe2+2+参与参与_合成。合成。维持细胞和生物体的维持细胞和生物体的_。离子离子叶绿素叶绿素血红蛋白血红蛋白生命活动生命活动【盲点判断盲点判断】1.Ca1.Ca、MgMg、FeFe、MnMn、ZnZn、CuCu、B B、MoMo等是等是组组成成细细胞的微量元胞的微量元素。素。()()2.2.细细胞干重中胞干重中C C含量最多含量最多(达到达到55.99%),55.99%),所以所以说说“碳是生命的碳是生命的核心元素核心元素”。()()3.(20133.(2013江江苏苏高考高考T16A)T16A)贮贮藏中的种子不含水分藏中的种子不含水分,以保持休眠以保持休眠状状态态。()()4.(20134.(2013江江苏苏高考高考T16B)T16B)水从根系向地上部分的运水从根系向地上部分的运输输与与细细胞胞壁有关。壁有关。()()5.5.心肌呈固心肌呈固态态是因是因为结为结合水含量高合水含量高,血液呈液血液呈液态态是因是因为为自由水自由水含量高。含量高。()()6.6.精瘦肉精瘦肉细细胞中含量最多的化合物是水。胞中含量最多的化合物是水。()()7.7.细细胞中的无机胞中的无机盐盐大多数以化合物形式存在大多数以化合物形式存在,如如CaCOCaCO3 3构成骨构成骨骼、牙骼、牙齿齿。()()【盲点判断点拨盲点判断点拨】1.Ca1.Ca、MgMg属于大量元素。属于大量元素。2.2.“碳是生命的核心元素碳是生命的核心元素”是因为生物大分子都是以碳原子构是因为生物大分子都是以碳原子构成的碳链作为基本骨架成的碳链作为基本骨架,该说法中的因果关系不准确。该说法中的因果关系不准确。3.3.贮藏中的种子主要含有结合水贮藏中的种子主要含有结合水,即贮藏中的种子自由水含量即贮藏中的种子自由水含量减少减少,以保持休眠状态。以保持休眠状态。4.4.水从根系向地上部分运输需要通过导管水从根系向地上部分运输需要通过导管,导管是由一种死亡导管是由一种死亡的、只有细胞壁的细胞构成的。的、只有细胞壁的细胞构成的。5.5.心肌和血液中都是自由水含量多心肌和血液中都是自由水含量多,但由于自由水与结合水的但由于自由水与结合水的比例不同而呈现不同的状态。比例不同而呈现不同的状态。6.6.鲜细胞中含量最多的化合物是水鲜细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白含量最多的有机物是蛋白质。质。7.7.细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。【网络概览网络概览】考点一考点一 细胞中的元素和化合物细胞中的元素和化合物1.1.细胞中元素的种类细胞中元素的种类:(1)(1)分类图示分类图示:(2)(2)分析。分析。分分类类依据依据:大量元素和微量元素的分大量元素和微量元素的分类类是依据元素在生物体内是依据元素在生物体内的含量的含量,而不是生理作用。微量元素含量而不是生理作用。微量元素含量虽虽少少,但其生理作用却但其生理作用却不可替代。不可替代。分分类类范范围围:大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况整体情况,具体到某一种生物可能有一定的差具体到某一种生物可能有一定的差别别。分分类类来源来源:组组成生物体的常成生物体的常见见的的2020多种化学元素是指必需元素多种化学元素是指必需元素,生物体内可能含一些非必需元素生物体内可能含一些非必需元素,如人体可能含如人体可能含PbPb。2.2.生物界与非生物界的统一性和差异性生物界与非生物界的统一性和差异性:(1)(1)统一性统一性:组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到,没有一种是生物体所特有的。没有一种是生物体所特有的。(2)(2)差异性差异性:尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找尽管组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到到,但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。但与无机环境中的相应元素的含量又有一定的差别。(3)(3)细胞统一性和差异性的体现细胞统一性和差异性的体现:不同生物体内所含的化学元素不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同的种类基本相同,但在不同生物体内同种元素的含量差别较大但在不同生物体内同种元素的含量差别较大;同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同。同一生物体内不同组织细胞中各元素的含量也不相同。【思维拓展思维拓展】化合物种类的判断化合物种类的判断(1)(1)根据特征元素来推断化合物根据特征元素来推断化合物:(2)(2)从化合物的元素从化合物的元素组组成分析代成分析代谢产谢产物物:糖糖类类、脂、脂质质和蛋白和蛋白质质都含有都含有C C、H H、O,O,故其代故其代谢产谢产物都有物都有COCO2 2和和H H2 2O;O;蛋白蛋白质质中中还还有有N,N,其代其代谢产谢产物中物中还还含有尿素。含有尿素。(3)(3)从化合物的元素含量上分析氧化分解从化合物的元素含量上分析氧化分解释释放能量的多少放能量的多少:脂肪的含脂肪的含氢氢量多于糖量多于糖类类,因此等因此等质质量的脂肪量的脂肪彻彻底氧化分解底氧化分解时时所消所消耗的耗的O O2 2比糖比糖类类多多,释释放的能量也多于糖放的能量也多于糖类类。【通关通关题组题组】1.(1.(化学元素生理作用化学元素生理作用)小明同学感冒小明同学感冒频频繁繁,口腔口腔溃疡溃疡反复反复发发作作,伤伤口不易愈合口不易愈合,食欲不振食欲不振,免疫力低下。比起同免疫力低下。比起同龄龄儿童儿童,他的身体偏他的身体偏矮矮,偏瘦。去医院后偏瘦。去医院后,经检查发现经检查发现小明血清中小明血清中锌锌的含量的含量过过低。低。对对上述材料的解上述材料的解释释,不正确的是不正确的是()A.A.锌锌能增能增强强人体免疫力人体免疫力B.B.锌锌在人体的生在人体的生长发长发育育过过程中的作用不容替代程中的作用不容替代C.C.锌锌是人体必需的微量元素是人体必需的微量元素D.D.锌锌的作用极大的作用极大,只要有只要有锌锌,人就能正常生人就能正常生长长【解题指南解题指南】解答本题要明确三点解答本题要明确三点:(1)(1)不良反应是缺锌引起的。不良反应是缺锌引起的。(2)(2)锌是微量元素。锌是微量元素。(3)(3)微量元素在生物体内不可替代。微量元素在生物体内不可替代。【解析解析】选选D D。锌是微量元素。锌是微量元素,含量少但不能缺少含量少但不能缺少,D,D选项中说法选项中说法太绝对太绝对,因为生物体包含很多种元素因为生物体包含很多种元素,并且功能各不相同。人能并且功能各不相同。人能正常生长是多种元素综合作用的结果。正常生长是多种元素综合作用的结果。2.(2.(细细胞的胞的结结构构)(2014)(2014衡水模衡水模拟拟)下列哪一下列哪一组结组结构或物构或物质质的元素的元素组组成可能不相同成可能不相同()A.A.细细菌体内的基因与菌体内的基因与细细胞膜胞膜B.B.蓝蓝藻藻细细胞内的核糖体与胞内的核糖体与细细菌的菌的细细胞壁胞壁C.C.骨骼肌骨骼肌细细胞内的胞内的线线粒体与染色体粒体与染色体D.D.植物植物细细胞的胞的细细胞壁与胞壁与动动物物细细胞中的糖原胞中的糖原【解题指南解题指南】解答本题的突破口解答本题的突破口:(1)(1)明确选项中各物质或结构的化学本质。明确选项中各物质或结构的化学本质。(2)(2)回忆各种化合物的元素组成。回忆各种化合物的元素组成。【解析解析】选选B B。基因是有遗传效应的。基因是有遗传效应的DNADNA片段片段,所以其元素组成所以其元素组成至少含有至少含有C C、H H、O O、N N、P,P,细胞膜主要是由磷脂与蛋白质构成的细胞膜主要是由磷脂与蛋白质构成的,所以其元素组成也是至少含有所以其元素组成也是至少含有C C、H H、O O、N N、P;P;核糖体是由蛋白核糖体是由蛋白质与质与RNARNA构成的构成的(至少含有至少含有C C、H H、O O、N N、P),P),细菌的细胞壁主要细菌的细胞壁主要由多肽与多糖构成由多肽与多糖构成(至少含有至少含有C C、H H、O O、N),N),所以二者的元素组所以二者的元素组成可能不同成可能不同;染色体主要是由蛋白质与染色体主要是由蛋白质与DNADNA构成的构成的,线粒体中也线粒体中也含有蛋白质和含有蛋白质和DNA;DNA;植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素,与糖与糖原都属于多糖。原都属于多糖。【互互动动探究探究】题题目各目各选项选项中与中与细细胞膜具有相同化学元素胞膜具有相同化学元素组组成的成的物物质质或或结结构有哪些构有哪些?提示提示:基因、核糖体、线粒体和染色体。基因、核糖体、线粒体和染色体。【解题金手指解题金手指】判断元素和化合物时需要明确四点判断元素和化合物时需要明确四点(1)(1)判断元素的含量时判断元素的含量时,要明确是鲜重还是干重。如判断细胞中要明确是鲜重还是干重。如判断细胞中含量最多的元素时含量最多的元素时,要明确鲜重时氧元素最多、干重时碳元素要明确鲜重时氧元素最多、干重时碳元素最多。最多。(2)(2)判断元素的差异时判断元素的差异时,要明确是种类还是含量。因为组成不同要明确是种类还是含量。因为组成不同细胞的化学元素细胞的化学元素,在种类上差别不大在种类上差别不大,但在含量上相差很大。但在含量上相差很大。(3)(3)判断化合物元素组成时判断化合物元素组成时,要明确每种化合物的化学本质。糖要明确每种化合物的化学本质。糖类类:C:C、H H、O O。脂质。脂质:主要为主要为C C、H H、O,O,有的还含有的还含N N和和P P。蛋白质。蛋白质:基基本元素为本元素为C C、H H、O O、N,N,有的还含有的还含S S、FeFe。核酸。核酸:C:C、H H、O O、N N、P P。(4)(4)判断微量元素时判断微量元素时,要明确含量和是否是生物体所必需。微量要明确含量和是否是生物体所必需。微量元素含量很少并且是生物体所必需。含量少但不是生物体所必元素含量很少并且是生物体所必需。含量少但不是生物体所必需的不是微量元素需的不是微量元素,如人体内可能含有的汞或镉。如人体内可能含有的汞或镉。【加固加固训练训练】(2014(2014福州模福州模拟拟)有关生物体有关生物体细细胞的胞的组组成元素的叙成元素的叙述述,错误错误的是的是()A.A.在不同生物的体在不同生物的体细细胞内胞内,组组成它成它们们的化学元素种的化学元素种类类大体相同大体相同B.B.组组成成细细胞的最基本元素是胞的最基本元素是C CC.C.在同一生物的不同体在同一生物的不同体细细胞内胞内,各种化学元素的含量相同各种化学元素的含量相同D.D.组组成生物体成生物体细细胞的化学元素胞的化学元素,在无机自然界中都能找到在无机自然界中都能找到【解析解析】选选C C。组成不同生物体的化学元素种类大体相同。组成不同生物体的化学元素种类大体相同;由于由于许多碳原子相连构成的碳链构成了生物大分子的基本骨架许多碳原子相连构成的碳链构成了生物大分子的基本骨架,所所以以C C是最基本的元素是最基本的元素;同一生物体不同体细胞的化学元素的含量同一生物体不同体细胞的化学元素的含量不同不同;生物体有选择地从无机自然界获取各种物质生物体有选择地从无机自然界获取各种物质,因此因此,组成组成生物体的化学元素在无机自然界都能找到。生物体的化学元素在无机自然界都能找到。考点二考点二 细胞中的无机物细胞中的无机物1.1.细胞中的水细胞中的水:(1)(1)结合水与自由水的比较结合水与自由水的比较:含量含量存在形式存在形式生理作用生理作用结结合水合水大大约约4.5%4.5%与其他物与其他物质结质结合在合在一起一起细细胞胞结结构的重要构的重要组组成成成分成分自由水自由水大大约约95.5%95.5%细细胞中自由流胞中自由流动动、以游离状以游离状态态存在存在良好溶良好溶剂剂、运、运输输作用、作用、液体液体环环境、原料境、原料(2)(2)细胞中水的产生和利用细胞中水的产生和利用:(3)(3)自由水和结合水之间的关系自由水和结合水之间的关系:自由水多一般是新陈代谢旺盛的标志。自由水多一般是新陈代谢旺盛的标志。细胞代谢旺盛细胞代谢旺盛,结合水可转化为自由水结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的使结合水与自由水的比例降低。比例降低。细胞代谢缓慢细胞代谢缓慢,自由水可转化为结合水自由水可转化为结合水,使结合水与自由水的使结合水与自由水的比例上升。比例上升。2.2.细细胞中的无机胞中的无机盐盐:(1)(1)存在形式存在形式:主要是离子形式主要是离子形式,如如NaNa+、K K+、CaCa2+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+、ClCl-、(2)(2)吸收的主要方式吸收的主要方式:主主动动运运输输。(3)(3)生理功能。生理功能。是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。如下表是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分。如下表:无机无机盐盐参与形成的化合物参与形成的化合物蛋白蛋白质质、ATP(ADP)ATP(ADP)、叶、叶绿绿素、核酸素、核酸(DNA(DNA或或RNA)RNA)ATP(ADP)ATP(ADP)、磷脂、核酸、磷脂、核酸(DNA(DNA或或RNA)RNA)MgMg2+2+叶叶绿绿素素某些蛋白某些蛋白质质FeFe2+2+动动物血物血红红蛋白蛋白I I-甲状腺激素甲状腺激素参与并参与并维维持生物体的代持生物体的代谢谢活活动动:如哺乳如哺乳动动物血液中必物血液中必须须含有含有一定量的一定量的CaCa2+2+,如果如果钙钙离子的含量离子的含量过过低就会出低就会出现现抽搐等症状。抽搐等症状。维维持生物体内的平衡持生物体内的平衡:体内平衡使体内平衡使细细胞有胞有稳稳定的定的结结构和功能构和功能,是生物能是生物能维维持正常的代持正常的代谢谢和生理活和生理活动动的必要条件。的必要条件。a.a.渗透渗透压压的平衡的平衡:Na:Na+、ClCl-对细对细胞外液渗透胞外液渗透压压起重要作用起重要作用,K,K+则则对细对细胞内液渗透胞内液渗透压压起决定作用。起决定作用。b.b.酸碱平衡酸碱平衡(即即pHpH平衡平衡):pH):pH调节调节着着细细胞的生命活胞的生命活动动,它的改它的改变变影影响着生物体响着生物体组组成物成物质质的特性以及在的特性以及在细细胞内胞内发发生的反生的反应应,如人血如人血浆浆中的中的 等。等。c.c.离子平衡离子平衡:动动物物细细胞内外胞内外NaNa+、K K+、CaCa2+2+的比例是相的比例是相对稳对稳定的。定的。细细胞膜外胞膜外NaNa+高、高、K K+低低,而而细细胞膜内胞膜内K K+高、高、NaNa+低低,K,K+、NaNa+这这两种离两种离子在子在细细胞膜内外分布的胞膜内外分布的浓浓度差度差,是使是使细细胞可以保持反胞可以保持反应应性能的重性能的重要条件。要条件。【高考警示高考警示】(1)(1)种子的含水量并不是越多越好。种子的含水量并不是越多越好。在一定范围内在一定范围内,种子的萌发率随着水分的增加而升高种子的萌发率随着水分的增加而升高,超过该范超过该范围围,种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。(2)(2)生物体内的水生物体内的水细胞内的水。细胞内的水。生物体内的水除了存在于细胞内以外生物体内的水除了存在于细胞内以外,细胞与细胞之间也有细胞与细胞之间也有,如如动物体的细胞外液。动物体的细胞外液。【通关通关题组题组】1.(1.(水与代水与代谢谢的关系的关系)植物在冬季来植物在冬季来临过临过程中程中,随着气温的逐随着气温的逐渐渐降降低低,体内体内发发生了一系列适生了一系列适应应低温的生理、生化低温的生理、生化变变化化,抗寒力逐抗寒力逐渐渐增增强强。下。下图为图为冬小麦在不同冬小麦在不同时时期含水量和呼吸速率期含水量和呼吸速率变变化关系化关系图图。请请据据图图推断以下有关推断以下有关说说法法错误错误的是的是()A.A.冬季来冬季来临临,自由水明自由水明显显减少是呼吸速率下降的主要原因减少是呼吸速率下降的主要原因B.B.结结合水与自由水含量的比合水与自由水含量的比值值,与植物的抗寒性呈与植物的抗寒性呈现现明明显显的正相的正相关关C.C.随着气温和土壤温度的下降随着气温和土壤温度的下降,根系的吸水量减少根系的吸水量减少,组织组织的含水的含水量下降量下降D.D.随温度的随温度的缓缓慢降低慢降低,植物的植物的细细胞呼吸逐胞呼吸逐渐渐减弱减弱,有利于减少有有利于减少有机物的消耗机物的消耗【解题指南解题指南】解答本题的关键是正确识图解答本题的关键是正确识图,明确图中细胞呼吸明确图中细胞呼吸与含水量及自由水与结合水之间的关系。与含水量及自由水与结合水之间的关系。【解析解析】选选A A。从图中可以看出。从图中可以看出,影响细胞呼吸的外界因素主要影响细胞呼吸的外界因素主要是温度是温度(横坐标的月份隐含横坐标的月份隐含),),随着温度降低随着温度降低,植物体内酶的活性植物体内酶的活性降低降低,细胞呼吸减弱细胞呼吸减弱,有机物消耗减少有机物消耗减少;与此同时植物蒸腾作用与此同时植物蒸腾作用也减弱也减弱,根系吸水量减少根系吸水量减少,自由水含量减少。结合水与自由水含自由水含量减少。结合水与自由水含量的比值也影响细胞呼吸量的比值也影响细胞呼吸,比值较高比值较高,细胞呼吸减慢细胞呼吸减慢,植物抗性植物抗性增强。结合水与自由水含量的比值与植物抗性呈正相关。增强。结合水与自由水含量的比值与植物抗性呈正相关。【互互动动探究探究】由由题图题图知知,9,9月中旬以后月中旬以后,植物呼吸速率大幅下降植物呼吸速率大幅下降,对对无机无机盐盐的吸收速率有影响的吸收速率有影响吗吗?为为什么什么?提示提示:有影响。有影响。9 9月中旬以后月中旬以后,温度降低温度降低,植物细胞呼吸速率减弱植物细胞呼吸速率减弱,供给其吸收无机盐离子的能量减少供给其吸收无机盐离子的能量减少,因此对无机盐离子的吸收因此对无机盐离子的吸收会明显减少。会明显减少。2.(2.(水和无机盐的功能水和无机盐的功能)(2014)(2014聊城模拟聊城模拟)下列有关生物体内水下列有关生物体内水和无机盐的叙述错误的是和无机盐的叙述错误的是()A.A.细胞代谢过程中细胞代谢过程中,叶绿体、核糖体和中心体中都有水生成叶绿体、核糖体和中心体中都有水生成B.B.水既是细胞内良好的溶剂水既是细胞内良好的溶剂,又是生物体内物质运输的主要介又是生物体内物质运输的主要介质质C.C.无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用D.D.镁是构成叶绿素的必需成分镁是构成叶绿素的必需成分,植物缺乏镁时会导致叶片发黄植物缺乏镁时会导致叶片发黄【解题指南解题指南】解答本题必须明确以下两点解答本题必须明确以下两点:(1)(1)细胞代谢过程中能产生水的部位。细胞代谢过程中能产生水的部位。(2)(2)水和无机盐的生理作用。水和无机盐的生理作用。【解析解析】选选A A。叶绿体进行光合作用时。叶绿体进行光合作用时,光反应阶段消耗水光反应阶段消耗水,暗暗反应阶段产生水反应阶段产生水;核糖体在合成蛋白质时氨基酸脱水缩合产生核糖体在合成蛋白质时氨基酸脱水缩合产生水水,中心体参与细胞分裂过程不产生水中心体参与细胞分裂过程不产生水;镁是构成叶绿素的必需镁是构成叶绿素的必需成分成分,植物缺乏镁时就会导致叶绿素合成不足植物缺乏镁时就会导致叶绿素合成不足,从而导致叶片发从而导致叶片发黄。黄。【互互动动探究探究】结结合合A A项项分析分析,在在细细胞代胞代谢过谢过程中程中,会会产产生水的生水的细细胞胞结结构有哪些构有哪些?其其对应对应的代的代谢过谢过程分程分别别是什么是什么?提示提示:结构结构代谢过程代谢过程叶绿体基质叶绿体基质光合作用暗反应阶段光合作用暗反应阶段线粒体内膜线粒体内膜有氧呼吸第三阶段有氧呼吸第三阶段核糖体核糖体氨基酸脱水缩合生成多肽氨基酸脱水缩合生成多肽高尔基体高尔基体植物细胞纤维素的合成植物细胞纤维素的合成细胞核细胞核DNADNA复制、转录复制、转录【解题金手指解题金手指】生物体内水的含量与代谢的关系生物体内水的含量与代谢的关系(1)(1)一般情况下一般情况下,代谢活跃时代谢活跃时,生物体含水量在生物体含水量在70%70%以上。含水量以上。含水量降低降低,生命活动不活跃或进入休眠。生命活动不活跃或进入休眠。(2)(2)当自由水比例增加时当自由水比例增加时,生物体代谢活跃生物体代谢活跃,生长迅速。例如生长迅速。例如,干干种子内所含的主要是结合水种子内所含的主要是结合水,干种子只有吸足水分干种子只有吸足水分,获得大量自获得大量自由水由水,才能进行旺盛的生命活动。才能进行旺盛的生命活动。(3)(3)当自由水向结合水转化较多时当自由水向结合水转化较多时,代谢强度就会下降代谢强度就会下降,而抗寒、而抗寒、抗热、抗旱的性能提高。例如抗热、抗旱的性能提高。例如,旱生植物比水生植物具有较强旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力抗旱能力,其生理原因之一是结合水含量较高。其生理原因之一是结合水含量较高。【加固加固训练训练】1.1.水和无机水和无机盐盐是人体不可缺少的是人体不可缺少的组组成成分成成分,对维对维持人体的正常生持人体的正常生命活命活动动具有重要作用。下列具有重要作用。下列对对它它们们的生理功能的的生理功能的说说明不确切的明不确切的是是()A.A.人体以排汗的形式蒸人体以排汗的形式蒸发发水分水分,可以散可以散发较发较多的多的热热量量,有利于有利于维维持体温持体温B.B.人体所需的人体所需的营营养物养物质质及代及代谢产谢产物大多能溶于水物大多能溶于水,有利于物有利于物质质的的运运输输C.C.许许多物多物质质可在水中溶解或以离子形式存在可在水中溶解或以离子形式存在,促促进进了体内生物化了体内生物化学反学反应应的的进进行行D.D.无机无机盐盐都以离子形式存在于都以离子形式存在于细细胞中胞中,能能维维持持细细胞内外的渗透胞内外的渗透压压【解析】【解析】选选D D。人体排汗可以维持体温。水在细胞内有两种存。人体排汗可以维持体温。水在细胞内有两种存在形式在形式:自由水和结合水。自由水是细胞内的良好溶剂自由水和结合水。自由水是细胞内的良好溶剂,许多物许多物质溶解在其中质溶解在其中,细胞内许多化学反应也都需要水参与细胞内许多化学反应也都需要水参与,此外此外,自自由水还可参与营养物质和代谢废物的运输。细胞中大多数无机由水还可参与营养物质和代谢废物的运输。细胞中大多数无机盐以离子形式存在盐以离子形式存在,少数以化合物形式存在少数以化合物形式存在,如血红蛋白中含有如血红蛋白中含有FeFe。无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。2.2.下列有关生物体内水的叙述下列有关生物体内水的叙述,错误的是错误的是()参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水生物体内化学反应离不开水生物体内化学反应离不开水水是细胞结构的组成成分之一水是细胞结构的组成成分之一人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大A.B.A.B.C.D.C.D.【解析解析】选选C C。细胞内水以自由水和结合水的形式存在。细胞内水以自由水和结合水的形式存在,结合水结合水参与细胞结构的组成参与细胞结构的组成,自由水参与运输和化学反应。细胞的新自由水参与运输和化学反应。细胞的新陈代谢加强时陈代谢加强时,自由水比例增大自由水比例增大,结合水比例减小。不同的细胞结合水比例减小。不同的细胞内自由水与结合水的比例有时差别很大。内自由水与结合水的比例有时差别很大。1.(20131.(2013海南高考海南高考)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述关于生物体内有机化合物所含元素的叙述,错误错误的是的是()A.A.叶叶绿绿素含有素含有镁镁元素元素 B.B.血血红红蛋白含有蛋白含有铁铁元素元素C.C.脱氧核糖含有磷元素脱氧核糖含有磷元素 D.D.胰胰岛岛素含有碳元素素含有碳元素【解题指南解题指南】解答本题时需关注以下两点解答本题时需关注以下两点:(1)(1)糖类的元素组成只有糖类的元素组成只有C C、H H、O O。(2)(2)蛋白质的元素组成有蛋白质的元素组成有C C、H H、O O、N,N,有的还有有的还有FeFe、MgMg、S S等。等。【解析解析】选选C C。本题考查有机化合物的组成元素。本题考查有机化合物的组成元素。A A项项,叶绿素叶绿素的组成元素含有镁的组成元素含有镁,故正确。故正确。B B项项,血红蛋白含有血红蛋白含有FeFe2+2+,故正确。故正确。C C项项,脱氧核糖属五碳糖脱氧核糖属五碳糖,元素只有元素只有C C、H H、O,O,故错误。故错误。D D项项,胰岛素胰岛素的本质为蛋白质的本质为蛋白质,含有碳含有碳,故正确。故正确。2.(20122.(2012江江苏苏高考高考)下列关于下列关于细细胞中化学元素的叙述胞中化学元素的叙述,正确的是正确的是()A.A.细细胞中一种元素的作用能被其他元素替代胞中一种元素的作用能被其他元素替代B.B.细细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素C.C.主主动动运运输输机制有助于机制有助于维维持持细细胞内元素胞内元素组组成的相成的相对稳对稳定定D.D.细细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要【解题指南解题指南】解答本题的关键是明确两点解答本题的关键是明确两点:(1)(1)题干中的信息题干中的信息:细胞中的化学元素。细胞中的化学元素。(2)(2)微量元素不因含量少而不重要。微量元素不因含量少而不重要。【解析解析】选选C C。组成细胞的不同化学元素的作用不同。组成细胞的不同化学元素的作用不同,因此细胞因此细胞中一种元素的作用不能被其他元素替代中一种元素的作用不能被其他元素替代,A,A项错误项错误;脱氧核苷酸脱氧核苷酸的组成元素是的组成元素是C C、H H、O O、N N、P,P,脂肪酸的组成元素是脂肪酸的组成元素是C C、H H、O,BO,B项错误项错误;主动运输保证细胞选择性地吸收或运出一些化合物或主动运输保证细胞选择性地吸收或运出一些化合物或离子离子,从而维持细胞内元素组成的相对稳定从而维持细胞内元素组成的相对稳定,C,C项正确项正确;微量元素微量元素虽然含量很少虽然含量很少,却是生物生活所必需的元素却是生物生活所必需的元素,D,D项错误。项错误。3.(20123.(2012海南高考海南高考)关于植物关于植物细细胞中元素的叙述胞中元素的叙述,错误错误的是的是()A.A.番茄和水稻根系吸收番茄和水稻根系吸收SiSi的量相等的量相等B.B.细细胞中含量最多的四种元素是胞中含量最多的四种元素是C C、O O、H H和和N NC.C.植物根系通植物根系通过过主主动动运运输输吸收无机吸收无机盐盐离子需要离子需要ATPATPD.D.与豆科植物共生的根瘤菌可与豆科植物共生的根瘤菌可为为豆科植物生豆科植物生长长提供提供N N【解析解析】选选A A。不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收量不。不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收量不同同;细胞中含量最多的元素为细胞中含量最多的元素为C C、O O、H H、N;N;植物根系吸收无机盐植物根系吸收无机盐离子的方式为主动运输离子的方式为主动运输,需要消耗需要消耗ATP;ATP;豆科植物和根瘤菌为共豆科植物和根瘤菌为共生关系生关系,根瘤菌具有固氮作用根瘤菌具有固氮作用,可为豆科植物提供可为豆科植物提供N N。【延伸探究延伸探究】依据依据B B项项分析分析,是不是所有是不是所有细细胞中胞中这这四种元素的含四种元素的含量都相同量都相同?提示提示:不是。细胞中所含化学元素的种类相差不大不是。细胞中所含化学元素的种类相差不大,但含量相差但含量相差较大。较大。4.(20144.(2014广州模广州模拟拟)生生长长在含在含盐盐量高、干旱土壤中的量高、干旱土壤中的盐盐生植物生植物,通通过过在液泡中在液泡中贮贮存大量的存大量的NaNa+而促而促进细进细胞吸收水分胞吸收水分,该现该现象象说说明明液泡内液泡内NaNa+参与参与()A.A.调节调节渗透渗透压压 B.B.组组成体内化合物成体内化合物C.C.维维持正常持正常pH D.pH D.提供能量提供能量【解题指南解题指南】解答本题需要按照如下思路分析解答本题需要按照如下思路分析:【解析解析】选选A A。液泡内的各种矿质离子能够参与调节细胞液的。液泡内的各种矿质离子能够参与调节细胞液的渗透压渗透压,盐生植物液泡中贮存大量的盐生植物液泡中贮存大量的NaNa+,增大了细胞液的渗透压增大了细胞液的渗透压,吸水能力增强。吸水能力增强。5.(20145.(2014宿州模宿州模拟拟)下列有关生物体内水的下列有关生物体内水的说说法中法中错误错误的的是是()A.A.在休眠的在休眠的细细菌体内菌体内,自由水与自由水与结结合水的比合水的比值值将下降将下降B.B.水既是光合作用的原料水既是光合作用的原料,也是光合作用的也是光合作用的产产物物C.C.丙丙酮酮酸酸彻彻底分解成底分解成COCO2 2的的过过程中需要水的参与程中需要水的参与D.D.在渗透作用在渗透作用过过程中程中,水分子从高水分子从高浓浓度溶液向低度溶液向低浓浓度溶液度溶液扩扩散散【解析解析】选选D D。在休眠的细菌体内。在休眠的细菌体内,代谢减弱则自由水与结合水代谢减弱则自由水与结合水的比值将下降的比值将下降;水是光合作用的原料水是光合作用的原料,C,C3 3还原过程中有水产生还原过程中有水产生,故故水也是光合作用的产物水也是光合作用的产物;有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第二阶段,丙酮酸彻底分解成丙酮酸彻底分解成COCO2 2的过程中需要水的参与的过程中需要水的参与;在渗透作用过程中在渗透作用过程中,水分子从低浓度水分子从低浓度溶液溶液(水分子数目多水分子数目多)向高浓度溶液向高浓度溶液(水分子数目少水分子数目少)扩散。扩散。6.(20146.(2014南昌模拟南昌模拟)近几年来的电视广告中近几年来的电视广告中,有许多推广中老有许多推广中老年人补铁、钙和锌等的保健品和药品的广告年人补铁、钙和锌等的保健品和药品的广告,说明了无机盐对说明了无机盐对人体的健康起着重要作用。人体无机盐主要来自于食物人体的健康起着重要作用。人体无机盐主要来自于食物,比如比如海带中含有丰富的碘。无机盐对于维持植物的生命活动也起着海带中含有丰富的碘。无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用。结合所学生物学知识重要的作用。结合所学生物学知识,联系日常生活分析回答下联系日常生活分析回答下列问题列问题:(1)(1)铁铁、钙钙和和锌锌等无机等无机盐盐在在细细胞内主要以胞内主要以形式存在形式存在,是是细细胞的重要胞的重要组组成成分成成分,如如铁铁是合成是合成不可缺少的不可缺少的成分成分,人体缺人体缺铁铁可引起可引起贫贫血症血症,血液运血液运输输的能力低。的能力低。钙钙在人体内的在人体内的总总量达量达1 300 g,1 300 g,其中其中99%99%存在于骨骼存在于骨骼,一旦一旦钙钙离子在离子在血血浆浆中的中的浓浓度明度明显显下降下降,会出会出现现等症状。等症状。(2)(2)人体的内人体的内环环境中含有多种无机境中含有多种无机盐盐,如如维维持渗透持渗透压压的离子主要的离子主要是是,维维持持pHpH稳态稳态的离子主要是的离子主要是_。概括地。概括地说说,细细胞外液本胞外液本质质就是一种就是一种盐盐溶液溶液,类类似于海似于海水水,在一定程度上反映了在一定程度上反映了 。【解析解析】本题考查无机盐在生物体内的存在形式与功能等。无本题考查无机盐在生物体内的存在形式与功能等。无机盐在细胞内主要以离子形式存在。机盐在细胞内主要以离子形式存在。FeFe2+2+是血红蛋白的重要组是血红蛋白的重要组分分;Ca;Ca2+2+可维持肌细胞正常的机能。无机盐离子还可以维持细胞可维持肌细胞正常的机能。无机盐离子还可以维持细胞外液与内液的渗透压平衡及酸碱平衡外液与内液的渗透压平衡及酸碱平衡,以维持细胞正常的生命以维持细胞正常的生命活动。其中维持渗透压的主要是活动。其中维持渗透压的主要是NaNa+、ClCl-等等,维持酸碱平衡的则维持酸碱平衡的则是一些缓冲对是一些缓冲对,如如NaHCONaHCO3 3/H/H2 2COCO3 3,Na,Na2 2HPOHPO4 4/NaH/NaH2 2POPO4 4。答案答案:(1)(1)离子血红蛋白氧气抽搐离子血红蛋白氧气抽搐(2)Na(2)Na+和和ClCl-HC HC 和和HP HP 生命起源于海洋生命起源于海洋【方法技巧方法技巧】巧记无机盐的生理作用巧记无机盐的生理作用一个成分一个成分:是细胞中许多重要化合物的组成成分。是细胞中许多重要化合物的组成成分。