2018学年高一生物同步课堂必修1 专题2-5 细胞中的无机物讲 含解析002

一、细胞中的水
【知识点讲解】
(1)水的含量、分类及生理作用
①是细胞和生物体中含量最多的物质(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)。

②含水量：水生＞陆生、幼年＞成年＞老年、代谢旺盛＞代谢缓慢、幼嫩细胞＞衰老细胞。

⑶自由水含量与代谢强度的关系
①生物体代谢越旺盛，其体内自由水相对比例越高。

如种子萌发时，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代谢速度。

②结合水不参与代谢作用，但结合水的相对含量与植物的抗寒性有关。

如冬季，植物吸水减少时，细胞内结合水相对含量升高，由于结合水不易结冰和蒸腾，从而使植被抗寒性加强。

③水对于生物体非常重要，常被誉为“生命之源”，其主要原因是：①生物体所有的生命活动都离不开水；②地球上的所有生命都是从水中起源的。

⑷自由水、结合水相互转化
在活细胞内，在生命活动不受限制的温度变化范围内：
一般情况下，温度略升高，自由水含量将升高，反之则自由水含量降低。

相同条件下，自由水含量高的细胞，代谢旺盛。

结合水含量高的细胞代谢较弱。

补充：种子晒干时减少的是自由水，细胞仍能保持活性；加热或炒熟失去的主要是结合水，
3. 自由水与结合水的转化及与代谢关系
自由水与结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化，一般情况下，二者发生转化与温度有关：
（代谢加强）
自由水结合水
（代谢减弱）
自由水的比例高：新陈代谢活跃，生长迅速；结合水的比例高：新陈代谢下降，生长缓慢。

（如：动物的冬眠），动植物抗旱抗寒能力增强，以适应不良条件。

【典型例题】
（2016•海南卷.26）水在植物的生命活动中具有重要作用。

风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。

小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。

回答下列问题：
（1）植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以__________的形式存在。

经阶段I吸水后，种子中的水主要是以__________的形式存在。

（2）在阶段II，种子吸水速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I，呼吸速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I。

【答案】（8分）（1）结合水自由水（2）小于大于（3）磷脂（或脂质）双分子层水通道
【方法点拨】
（1）风干种子失去了大部分自由水，细胞中的水主要以结合水的形式存在。

经阶段I吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在。

（2）在阶段II，种子吸水量变化不大，吸水速率小于阶段I，但自由水含量增加，代谢增强，呼吸速率大于阶段I。

【变式训练】
（２０１４海南高考）下列关于植物体内水分的叙述，错误的是（）
A．植物体内的水分参与营养物质的运输
B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同
【答案】D
【方法点拨】
细胞代谢代谢强度越大，自由水相对含量越高，结合水相对含量越低。

(1)环境恶化——自由水↓，结合水↑
(2)细胞衰老——自由水↓，结合水↑
(3)生命活动增强——自由水↑，结合水↓
二、细胞中的无机盐
【知识点讲解】
常见无机盐在细胞中的作用
N：是构成蛋白质、核酸等物质的主要元素，能促进植物的细胞分裂。

植物缺氮时叶片发黄。

P：是构成核酸、磷脂、ATP、NADP＋或NADPH等物质的重要元素。

缺磷时叶片暗绿，并出现紫色。

K：提高神经系统兴奋性，维持细胞内液渗透压。

人体缺钾，反应迟钝，心律失常。

Ca：是牙齿、骨骼的组成元素。

人体缺钙，儿童患佝偻病，成年人患骨质疏松症。

S：构成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白质的重要元素。

Mg：是叶绿素的主要成分。

缺镁，植物的叶片发黄。

Fe：是血红蛋白的主要成分。

人体缺铁会患缺铁性贫血症。

B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用顺利进行。

缺硼，花药和花丝萎缩，花粉发育不良。

I：甲状腺激素的合成原料。

成年人缺碘时，患地方性甲状腺肿。

Na：维持细胞外液渗透压。

缺钠，细胞外液渗透压下降，心率加快，严重时昏迷。

【典型例题】
下列有关生物体内水和无机盐的叙述，正确的是()
A.不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同
B.癌变细胞和衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢
C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压
D.血浆pH能维持相对稳定，与它含有的HCO－3、HPO2－4等离子有关
【答案】D
【变式训练】
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，血红蛋白不能合成
B．Mg2＋是叶绿素的组成成分之一，缺少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，如碳酸钙构成骨骼、牙齿
D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘解析：细胞中的无机盐大多以离子形式存在，如Na＋，K＋等，有些无机盐是以化合物的形式存在，如碳酸钙。

【答案】C
【点拨】细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在
三、验证某种无机盐是植物生长发育所必需的
(1)对照组：植物+完全培养液→正常生长。

(2)实验组：
设计实验时应注意的事项
(1)实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。

(2)实验组用缺素培养液，对照组用全素培养液，不能用蒸馏水做对照。

(3)实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。

【典型例题】
无机盐能维持生物体正常的生命活动。

下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的实验方案，其中正确的设计是()
①以土壤为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”
②以沙土为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”
③只用缺少无机盐X的“完全培养液”，不用基质
④以土壤为基质盆栽，浇蒸馏水
⑤以沙土为基质盆栽，浇完全培养液
⑥不用基质，只用完全培养液
⑦不用基质，只用含无机盐X的培养液
⑧不用基质，只用蒸馏水
A.以③为实验组，⑥为对照组
B.以④为实验组，①为对照组
C.以②为实验组，⑤为对照组
D.以⑦为实验组，⑧为对照组
【答案】A
【变式训练】
为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是()
A.检测正常叶片中该矿质元素的含量
B.分析根系对该矿质元素的吸收过程
C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响
D.观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况
【答案】D
【解析】判断元素是否是必需元素通常用溶液培养法。

在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。

【课堂小结】。