专题02 水、无机盐与人体健康备战2018年高考生物之生

专题02 水、无机盐与人体健康
一、水的作用
1．水是人体的生命之源。

2．水可以输送养分到身体每个细胞、并且输出废物到肺、肾再排泄体外。

3．血液的主要成份、携带荷尔蒙与抗菌细胞。

4．水是身体的化学反应、消化作用与新陈代谢最重要的元素。

5．水能像软垫般保护身体各细胞组织和有关润滑关节的功能。

6．水能随时补充身体所需。

7．水有助于改善便秘和维持细胞新陈代谢。

8．水能调节身体的体温。

二、无机盐的介绍
无机盐是体内除去碳、氢、氧、氮以外的其他所有无机元素的统称。

尽管人体内无机元素种类众多，有60多种，但其总量却不过只占人体体重的4％。

而每一种元素在体内的含量也不尽相同，有多有少。

含量较多的，我们称为常量元素，而含量微少的，通常每100毫升的血液中才有几微克的，则叫微量元素(或痕量元素)。

无机盐类对人体必不可少。

比如：钙是组成人体中骨骼和牙齿的重要材料，碘和锌都能直接影响人的生长发育。

儿童时缺钙会患佝偻病，俗称“软骨病”。

青春期时由于骨骼的发育并没有停止，在钙和磷供给量不足或比例不适当时，仍可以发生轻度的佝偻病。

另外，通过x线照相，还会发现骨组织的结构出现异常疏松的情况。

机体缺碘或缺锌，则人的身高就受到影响。

这问题出现在生长发育突增的青春期，其情形就越发糟糕。

近年来，随着科学研究的不断进展，人对微量元素的重要作用也越发有所认识，美国的一位科学家曾指出：通常体内不能合成大多数的无机盐类及微量元素，而随着人体的新陈代谢，每天又有一定数量的无机盐与微量元素通过尿液、粪便、汗液、唾液等多种途径被排出体外。

因此，就必须通过膳食予以补充。

无机盐类在食物中分布很广，对于正常生理情况下的成人来说，一般从食物中获得的量能与机体排出量保持相对平衡，但处于青春期的青少年则往往吸收量增加。

在青春期容易缺乏的无机盐和微量元素有钙、碘、铁、锌等。

碘是人体所必需的微量元素之一。

在人体内含量约为2.5 mg，其中约50%分布在甲状腺内，其余分布在血清、肌肉、肾上腺、卵巢等组织中。

考点1 细胞中的水
1．水的含量
①一般地说，水在细胞的各种化学成分中含量最多。

在构成生物体的各种化学成分中，水
一般占60%~95%。

②含量存在差异
a．不同种类生物的含水量有差异，如水生生物的含水量高于陆生生物。

b．不同的生长发育时期，生物体内含水量差别很大，如未成熟个体含水量高于成熟个体。

c．同一生物不同器官内水的含量不同。

2．水的存在形式
1．下面关于细胞中水含量的叙述，不正确的是
A．水是人体细胞中含量最多的化合物
B．生命活动旺盛的植物细胞的含水量较高
C．抗冻的植物细胞内的自由水含量一般较高
D．一般来说，老年人细胞中含水量比婴儿要少
【参考答案】 C
【试题解析】自由水与结合水的比值越高，新陈代谢越旺盛，抗逆性越弱。

2．当生物体新陈代谢旺盛和生长迅速时，通常结合水和自由水的比值
A．会升高B．会降低
C．不变化D．波动不大
【参考答案】B
自由水与结合水的比例对生物体的影响及应用
1．影响
①自由水与结合水的相对含量决定细胞的代谢强弱，自由水比例越高，细胞代谢越旺盛；
结合水比例越高，细胞的抗旱、抗寒、抗热性能越高。

②细胞中两种形式的水含量不同，可以影响到组织的形态特点，如心肌和血液含水量
相当，但心肌中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高。

2．含量
①代谢旺盛的细胞，自由水含量较高；反之，自由水含量较低。

②自由水和结合水可以相互转化。

两者的转化取决于水分子的自由能和大分子物质对水分
子的束缚力，当水分子的自由能大于大分子物质对其束缚力时，水以自由水形式存在；反之，当水分子的自由能小于大分子物质对其束缚力时，水分子便以结合水的形式存在。

3．应用
①种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低代谢速率，以延长寿命。

②越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。

考点2 细胞中的无机盐
1．细胞中的无机盐
（1）含量：1%~1.5%。

（2）无机盐的存在形式：多以离子形式存在。

（3）无机盐的生理作用：
①组成某些重要的化合物，如叶绿素、血红蛋白等
②维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)。

③维持酸碱平衡，调节渗透压。

2．无机盐的功能
（1）有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分，如Mg2+是叶绿素分子必需的成分；Fe2+是血红蛋白的主要组成成分；碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分；P043-是生物体的磷脂、核苷酸和三磷酸腺苷的组成物质。

（2）无机盐参与维持正常的生命活动，哺乳动物血液中钙含量过低时会出现抽搐。

（3）维持生物体内的平衡：
①渗透压平衡。

Na+，Cl一对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决
定作用。

②酸碱平衡。

无机盐离子组成的重要酸碱缓冲体系如HPO42-/ H2PO4-和H2CO3/ HCO3-，调
节并维持内环境的酸碱平衡。

无机盐离子的具体功能分析
无机盐
功能
含量异常
I -
甲状腺激素的组成成分 缺乏时患地方性甲状腺肿
Fe 2+
血红蛋白的组成成分
缺乏时患贫血
Ca 2+
维持细胞膜两侧的生物电位，维持正常的神经传导功能
血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会
患肌无力
Mg 2+
组成叶绿素的元素 缺乏时叶片变黄，无法进行光合作用 B
促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺硼时，会出现“花而不实”
K +
促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液
渗透压
缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭
Na +
维持细胞外液的渗透压 缺乏会导致细胞外液渗透压下降
1．下列关于无机盐的叙述，错误的是
A ．缺铁性贫血是因为体内缺少铁元素，不能合成血红蛋白
B ．Mg 2+
是叶绿素的成分之一，缺Mg 2+
影响光合作用
C ．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO 3构成骨骼、牙齿
D ．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 【参考答案】C
2．苹果含有微量元素锌，而锌是构成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就会导致大脑发育不良，因此苹果又称为“记忆之果”。

这说明无机盐离子 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 ．对调节细胞内的渗透压有重要作用 D ．对维持生物体的生命活动有重要作用
【参考答案】D
【试题解析】由题干可知，儿童缺锌会导致大脑发育不良，因此推出锌对维持生物体的生命活动有重要作用，D项正确。

其他选项也是无机盐的作用，但从题干中推断不出来。

1．组成细胞的元素的种类和含量
（1）大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。

（2）主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、N、P、S。

2．元素的统一性和差异性
3．组成细胞的元素的主要作用
（1）维持机体生命活动：如K+可保持心肌正常的兴奋性，硼（B）可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长。

（2）组成化合物：如糖类、脂质、蛋白质和核酸中都含有C、H、O等元素。

1．尽管无机盐在细胞中所占比例很小，但对细胞和生物体的生命活动起着重要作用。

下列症状不可能是由缺乏无机盐引起的是
A．人类的地方性甲状腺肿
B．人类的糖尿病
C．某儿童患佝偻病
D．菠菜嫩叶发黄
【答案】 B
【解析】地方性甲状腺肿是因为缺少碘。

儿童缺钙会患佝偻病。

菠菜嫩叶发黄是因为缺少氮、镁等矿质元素。

糖尿病主要是由胰岛素分泌不足造成的。

2．豌豆的种子有圆粒和皱粒。

圆粒种子含淀粉多，成熟时能有效地保留水分。

而皱粒种子含蔗糖多，
在成熟时由于失水而皱缩。

上述圆粒种子保留的水分和皱粒种子失去的水分
A．前者主要是结合水，后者是自由水
B．两者主要都是结合水
C．前者主要是自由水，后者是结合水
D．两者主要都是自由水
【答案】A
3．下列关于水的叙述错误的是
A．由于水分子之间的氢键，使得水具有缓和温度变化的作用
B．水是生物体内物质运输的主要介质
C．水能为生命活动提供能量
D．ATP转化成ADP的过程需要水
【答案】C
【解析】水分子间存在氢键，热能必须先将氢键破坏才能使分子运动变快，温度才会上升，所以加热时，水的温度上升得慢，反之，水温的降低会形成较多的氢键，而氢键的形成又会释放热量，因此水具有缓和细胞内温度变化的作用，A正确；水作为溶剂，在细胞内的液体、血浆等人和动物的体液及植物的汁液中，都溶有多种多样生物必需的溶质，所以水是生物体内物质运输的主要介质，B正确；水不能为生命活动提供能量，C错误；ATP 转化成ADP的过程属于水解过程，需要水，D正确。

4．“人体每天都必须饮入一定量的水，以保证代谢废物的及时排出”，这体现了水的哪一功能A．细胞结构的重要组成成分
B．生物化学反应的原料
C．细胞生活的液体环境
D．运输
【答案】D
【解析】代谢废物必须溶解在水中，然后借助水的流动到达肾脏排出体外，这体现了水的运输功能。

5．生物体的生命活动离不开水。

下列关于水的叙述，错误的是
A．在最基本的生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物中H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的［H］将固定的CO2还原成（CH2O）
【答案】 C
6．在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受伤后，要用0.9%的盐水清洁伤口；高温作业时，要喝淡盐水。

以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是
①消毒
②维持水分代谢平衡
③维持无机盐代谢的平衡
④降温
⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用
A．①②④
B．③②⑤
C．②⑤③
D．②③④
【答案】C
【解析】肠炎病人肠道吸收功能下降，若不及时补充水分会造成脱水，所以给肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢平衡。

受外伤利用0.9%生理盐水清洗伤口是因为0.9%的生理盐水是细胞的等渗溶液，维持细胞的正常形态，且具有清洁作用。

高温作业要喝淡盐水是为了补充因高温出汗过多而丢失的盐分。

7．下列关于水与生命关系的叙述错误的是
A．生物体的生命活动不能离开水
B．种子萌发时，自由水与结合水比值增大
C．自由水是组成细胞结构的重要成分，自由水含量越高，生物体的抗逆性越强
D．参与光合作用、呼吸作用、有机物的合成与分解过程
【答案】C
8．下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是
A．储藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
B．温度降低，自由水与结合水的比值降低，代谢水平和抗逆性都降低
C．自由水既可运输物质又可以作为化学反应的介质
D．抗旱植物体内自由水与结合水的比值比一般植物的要高
【答案】C
【解析】储藏中的种子含有少量的结合水，以保持休眠状态，A错误；温度降低，自由水与结合水的比值降低，代谢水平降低而抗逆性升高，B错误；自由水既可运输物质又可以作为化学反应的介质，C正确；抗旱植物体内自由水与结合水的比值比一般植物的要低，D错误。

9．结合下列曲线，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可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可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，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化
【答案】C
【解析】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，A正确；
细胞内自由水与结合水的比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率应加强，当超过一定的比值时，细胞呼吸速率达到相对稳定，B正确；玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值，C错误；幼儿体内水的含量约为77%，随年龄增加，体内水所占比例逐渐减小，幼儿体内的含水量高于成年人身体内水的含量，D正确。

10．下面各项既不属于水的功能，也不属于无机盐的功能的是
A．细胞内的良好溶剂
B．细胞结构的重要组成成分
C．为细胞的生命活动提供能量
D．维持细胞的酸碱平衡
【答案】C
11．比较小麦和家兔体内的各种化学元素，下列说法正确的是
A．种类和含量都相差很大
B．种类和含量都相差不大
C．种类相差很大，其中相同元素的含量都大体相同
D．种类大体相同，其中相同元素的含量不同
【答案】D
【解析】在不同的生物体内，化学元素的种类大体相同，含量相差较大。

12．下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的
A．Mg2＋是叶绿体的组成成分
B．油菜缺少B时只开花不结果
C．哺乳动物血液中Ca2＋含量太低，会抽搐
D．Ca2＋缺少时，影响骨髓的发育
【答案】B
【解析】注意证明的对象是微量元素，四个选项都能证明元素是生命活动所必需的，但只有B项中B（硼元素）是微量元素。

13．C、H、N这三种化学元素在组成人体的化学成分中，质量分数共占73%（占细胞干重）左右，而这三种元素在岩石圈中，其质量分数还不到1%。

这个事实说明
A．生物界与非生物界具有统一性
B．生物界与非生物界具有差异性
C．元素在自然界中都可以找到
D．生物界具有特殊性
【答案】B
【解析】组成生物体的化学元素在自然界中都可以找到，这个事实说明生物界与非生物界具有统一性，而题中所强调的是质量分数的不同，即差异性。

14．下列关于元素和化合物的叙述，正确的是
A．组成所有蛋白质和核酸的元素都是大量元素
B．不同生物体内元素种类大体相同
C．不同生物中各种化合物含量基本相同
D．不同生物中各种元素含量基本相同
【答案】B
15．已知 Mn2+是许多酶的活化剂，如它能激活硝酸还原酶，缺 Mn2+的植物无法利用硝酸盐。

这说明无机盐离子
A．对维持细胞形态和功能有重要作用
B．对维持生物体的生命活动有重要作用
C．对维持细胞酸碱平衡有重要作用
D．对调节细胞渗透压有重要作用
【答案】B
【解析】 A 、 B 、 C 、 D 四个选项均是无机盐的功能，本题中缺 Mn2+的植物无法利用硝酸盐，说明无机盐离子对维持生物体的生命活动有重要作用。

16．为证明镁是小麦生长发育必需的无机盐，李老师设计了四组实验让学生选择（见下表）。

能达到实验目的的组合是
B．甲、丙
C．甲、乙
D．丙、丁
【答案】C
【解析】根据实验目的可以确定实验的自变量为镁的提供与否，其他的培养条件应完全相同。

由于丙和丁的实验材料太少，难以消除实验材料本身的强弱对实验结果造成的干扰，所以最佳的实验组合是甲、乙。

17．某品牌的乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的 Fe2＋进入人体后能
A．调节血液的酸碱平衡
B．调节血液的渗透压
C．参与红细胞血红蛋白的形成
D．促进更多红细胞的产生
【答案】C
【解析】在人体内 Fe2＋是血红蛋白的组成成分。

缺少铁元素会使血红蛋白不能合成，引起红细胞运输氧的能力降低，导致机体氧供应不足，这一病症称为缺铁性贫血。

18．下列关于组成生物体的化学元素的说法中，正确的是
A．动物血液中钙盐的含量过多时会出现抽搐
B．C元素是活细胞中含量最多的元素
C．玉米和人体内所含有的元素种类大体相同，同一种元素在两者体内的含量相差也不大D．Ca、H、K 等大量元素在细胞中有重要作用，可维持多项正常的生命活动
【答案】D
19．下列关于无机盐的叙述，错误的是
A．缺铁性贫血是因为体内缺少铁元素，不能合成血红蛋白
B．Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响光合作用
C．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿
D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘
【答案】C
【解析】铁是血红蛋白的组成成分，机体缺铁则不能合成血红蛋白，进而影响氧气的运输，A项正确；Mg2＋是叶绿素的组成成分，缺Mg2＋则不能合成叶绿素，进而影响光合作用，B项正确；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，C项错误；碘是合成甲状腺激素的原料，在食盐中加碘是为了补充碘，预防因缺碘而引起的地方性甲状腺肿，D项正确。

20．某煤矿发生了一起矿难，有部分矿工被困在坑道内，事故发生后，政府以最快速度进行救援，打通生命通道，向被困人员输送水和营养液。

人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质。

这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。

（1）被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。

其中钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是________________________。

（2）俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之一。

在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是__________________。

（3）水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和________两种，其中自由水的生理作用有：①____________________，②____________________，③______________________，④__________________。

（4）市场上出售的少数劣质奶粉中掺有植物淀粉，请问如何鉴定奶粉是否含淀粉？
____________________________________________。

【答案】（1）构成细胞内某些复杂的化合物
（2）K、Ca、P、Mg、Na
（3）结合水①是细胞内的良好溶剂②参与多种生物化学反应③运送营养物质和代谢废物④为细胞生存提供液体环境
（4）向奶粉中滴加碘液，观察其是否变蓝，若变蓝，则说明其含有淀粉。