資源簡介

細胞中的化學(xué)元素和無機化合物
重難點
題型
分值
重點
化學(xué)元素的含量
選擇題
1--2
水的存在形式
無機鹽的功能
難點
水的存在形式與生物代謝的關(guān)系
無機鹽的功能
核心知識點一：細胞中的元素種類、含量以及作用
記憶口訣：鐵猛碰新木桶。
問題探究：是不是微量元素的含量少，對細胞行使正常的功能可有可無？
不是，含量雖少，但作用重要。大量元素、微量元素是根據(jù)元素的含量劃分的。無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對于維持生物體的生命活動都起著重要的作用。
易錯點撥：組成不同生物體的元素種類大體相同，但含量差異很大。鮮重中含量最多的元素是O，數(shù)量最多的元素是H，干重中含量最多的元素是C。生物體內(nèi)的元素不一定都是必需元素，如Pb鉛。
核心知識點二：水的存在形式
①水的含量與器官狀態(tài)之間的關(guān)系：自由水含量多為液態(tài)，結(jié)合水含量多為固態(tài)。如血液和心臟。
②溫度影響自由水和結(jié)合水之間的轉(zhuǎn)化。
③自由水/結(jié)合水比值與新陳代謝和抗逆性的關(guān)系：
④應(yīng)用：種子儲存前減少自由水，種子萌發(fā)前，大量吸收水分。秋冬季節(jié)植物體內(nèi)自由水減少，是對環(huán)境的適應(yīng)。
問題探究：①水對生物的生長至關(guān)重要，是不是水分越多對植物的生長越有利？
錯，植物長期浸泡在水中，根系會無氧呼吸產(chǎn)生有害的物質(zhì)，導(dǎo)致爛根。
②分析新鮮的花生、曬干的花生、炒干的花生中自由水與結(jié)合水的比值情況，以及與代謝的關(guān)系？
新鮮的花生比值較高，代謝旺盛；曬干的花生，比值較低，代謝緩慢，有利于種子儲存；炒干的花生，自由水和結(jié)合水都下降，細胞失去活性，死亡。
易錯點撥：干種子中不是不含自由水，而是自由水的比例很低，結(jié)合水的比例較高。
核心知識點三：無機鹽的功能與實驗設(shè)計
驗證某種礦質(zhì)元素生理功能的實驗方案：
實驗組：正常植物＋缺X培養(yǎng)液共同培養(yǎng)一段時間后，表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，再加入X后，癥狀消失。
對照組：正常植物＋完全培養(yǎng)液共同培養(yǎng)一段時間后，植物正常生長。
實驗相關(guān)說明：
（1）實驗中應(yīng)保證實驗材料的統(tǒng)一性，即材料的數(shù)量、種類、生長狀況等相同。
（2）實驗組加入X的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。
（3）實驗中不能使用土壤以及單獨加某一種元素的培養(yǎng)液。
問題探究：①若X為植物必需的元素，在只含X的培養(yǎng)液中培養(yǎng)植物，能否活的長久？
不能，植物的生長需要多種元素。
②植物的生長離不開無機鹽的作用，為什么施肥量多了植物的生長反而受到影響了呢？
根系周圍無機鹽過多會導(dǎo)致植物細胞無法吸水，甚至失水，而出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象。
例題1 下列有關(guān)組成生物體細胞的化學(xué)元素的敘述中，正確的是（ ）
A. 農(nóng)作物種植中主要施加氮肥、磷肥、鉀肥，可以不需要B等微量元素
B. C、H、O、N在細胞中的含量很高，與組成細胞的化合物有關(guān)
C. 生物體內(nèi)的化學(xué)元素都來自無機環(huán)境，含量與無機環(huán)境相當(dāng)
D. 常吸入汽車尾氣，可能在體內(nèi)積累Pb等人體必需的元素
答案：B
解析：本題主要考查細胞中的化學(xué)元素，難度中等。N、P、K是組成細胞的大量元素，需要量大，微量元素的功能同樣重要，必不可少，A錯誤；C、H、O、N在細胞中的含量很高，與組成細胞的化合物有關(guān)，B正確；生物體內(nèi)的化學(xué)元素來自無機環(huán)境，但是含量差異很大，C錯誤；Pb不是人體必需的元素，D錯誤。

例題2 結(jié)合下列曲線，對水在生物體內(nèi)含量的說法，錯誤的是（ ）
A. 曲線①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
B. 曲線①可表示新陳代謝速率隨結(jié)合水與自由水比值的變化
C. 曲線②可以表示種子在晾干的過程中結(jié)合水比例的變化
D. 曲線②可以表示植物從幼苗到成體過程中含水量的變化
答案：D
解析：本題主要考查水在生物體內(nèi)的含量與年齡、代謝的關(guān)系，難度較大。隨著年齡的增長，人體內(nèi)自由水的相對含量減少，自由水與結(jié)合水的比值減小，A正確；新陳代謝速率越大自由水相對越多，結(jié)合水與自由水比值越小，B正確；種子在晾干的過程中失去自由水，因此結(jié)合水比例增大，C正確；植物從幼苗到成體的過程中相對含水量逐漸減少，D錯誤。
例題3 無機鹽能維持生物體正常的生命活動。下面列出了若干確定無機鹽X是否是植物必需的實驗方案，其中正確的設(shè)計是（ ）
①以土壤為基質(zhì)盆栽，澆缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”
②以沙土為基質(zhì)盆栽，澆缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”
③只用缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”，不用基質(zhì)
④以土壤為基質(zhì)盆栽，澆蒸餾水
⑤以沙土為基質(zhì)盆栽，澆完全培養(yǎng)液
⑥不用基質(zhì)，只用完全培養(yǎng)液
⑦不用基質(zhì)，只用含無機鹽X的培養(yǎng)液
⑧不用基質(zhì)，只用蒸餾水
A. 以③為實驗組，⑥為對照組
B. 以④為實驗組，①為對照組
C. 以②為實驗組，⑤為對照組
D. 以⑦為實驗組，⑧為對照組
答案：A
解析：本題主要考查確定某無機鹽是否為植物必需元素的實驗方案，難度較大。植物的生長需要多種無機鹽，缺少無機鹽或只用含無機鹽X的培養(yǎng)液培養(yǎng)植物，植物均不能正常生長，不能作為對照組；土壤、沙土中都含有多種無機鹽，不能做對照組。因此對照組只能用完全營養(yǎng)液，而實驗組為缺少無機鹽X的完全營養(yǎng)液，通過觀察植物的生長狀況來確定實驗結(jié)論。
（答題時間：30分鐘）
1. 下列關(guān)于組成生物體的化學(xué)元素和化合物的敘述，正確的是（ ）
A. 組成生物體的元素在無機自然界中都可以找到
B. 人、硝化細菌和煙草花葉病毒所含有的化學(xué)元素的種類差異很大
C. 組成生物體的大量元素中，C是最基本的元素，在細胞鮮重中含量最高
D. 人的肌肉細胞中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)
2. 如圖1是細胞中3種化合物含量的扇形圖,圖2是有活性的細胞中元素含量的柱形圖,下列說法錯誤的是（ ）
A. 若圖1表示正常細胞的化合物含量,則化合物A、B共有的元素中含量最多的是圖2中的a
B. 若圖1表示細胞完全脫水后的化合物含量,則化合物A中含量最多的元素為圖2中的b
C. 圖2中數(shù)量最多的元素是C,這與細胞中含量最多的有機物有關(guān)
D. 若圖1表示正常細胞的化合物含量,則化合物B具有多樣性,其必含的元素為C、H、O、N
3. 下列有關(guān)水對生命活動影響的敘述，正確的是（ ）
①越冬的植物體內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值下降，有利于抵抗不利的環(huán)境條件 ②在植物幼嫩部位中自由水含量較衰老部位低 ③在萌發(fā)的種子中自由水與結(jié)合水的比值下降 ④各種生物體的一切生命活動都離不開水
A. ①④ B. ①③ C. ③④ D. ②④
4. 一個正在進行旺盛生命活動的細胞,假定在其生命活動過程中含水量不變,則下列有關(guān)溫度對結(jié)合水和自由水比例的影響的敘述正確的是（ ）
A. 溫度升高,結(jié)合水比例減小,自由水比例增大
B. 溫度升高,結(jié)合水比例增大,自由水比例減小
C. 溫度降低,結(jié)合水比例減小,自由水比例增大
D. 溫度降低,結(jié)合水和自由水比例不變
5. 風(fēng)干種子的萌發(fā)需要水分等條件。下列關(guān)于風(fēng)干種子的敘述，錯誤的是（ ）
A. 風(fēng)干種子細胞中的水主要以結(jié)合水的形式存在
B. 水和無機鹽對風(fēng)干種子的生命活動有重要作用
C. 風(fēng)干種子萌發(fā)時，無機鹽為其生命活動提供能量
D. 風(fēng)干種子燃燒后產(chǎn)生的灰分中含有大量的無機鹽
6. 無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述正確的是（　　）
A. 蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收
B. 缺鎂會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降
C. 大量出汗會排出過多無機鹽，需飲用淡鹽水以補充能量
D. 細胞中的無機鹽均以離子形式存在
7. 圖1表示甲、乙兩種無機鹽離子處于不同濃度時與作物產(chǎn)量的關(guān)系；圖2表示不同濃度的鈣對某種植物花粉萌發(fā)和花粉管生長的影響。下列相關(guān)描述錯誤的是（ ）

A. 同一種作物對甲、乙兩種無機鹽離子的需求量不同
B. 乙的濃度為d時，對提高產(chǎn)量最有利
C. 適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長
D. 在一定范圍內(nèi)，鈣的濃度對花粉萌發(fā)率無影響
8. 下列有關(guān)細胞中的元素和無機化合物的敘述，正確的是（ ）
A. 細胞中常見的化學(xué)元素根據(jù)作用的大小分為大量元素和微量元素
B. 組成人體細胞的大量元素中H的含量最多
C. 同一種植物中萌發(fā)的種子的含水量比休眠種子多
D. 哺乳動物的血鈣太低，會出現(xiàn)肌無力癥狀
9. 科學(xué)研究表明：生命活動旺盛的細胞自由水與結(jié)合水的比值較大，而處于休眠狀態(tài)的細胞自由水與結(jié)合水的比值較小。請分析并完成下列問題。
（1）自由水以________的形式存在于細胞內(nèi)，隨著發(fā)育期的不同和細胞種類的不同而有很大的差異。自由水占細胞鮮重的絕大部分，是細胞內(nèi)的良好__________，有利于物質(zhì)的__________，有利于__________________的順利進行，所以生命活動旺盛的細胞中自由水的含量________。
（2）干種子內(nèi)所含的水主要是____________，抗旱性強的植物體細胞內(nèi)結(jié)合水的含量________，處于休眠狀態(tài)的細胞內(nèi)自由水的含量________。
（3）如果將曬過的種子再用火烘烤，失去的是________水。
（4）血液凝固時________水轉(zhuǎn)變成________水，說明自由水和結(jié)合水可以相互________。
10. 華北某地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)蘋果小葉病，有人認為是土壤中缺鋅引起的，有人認為是土壤中缺鎂引起的，現(xiàn)有如下材料，請你完成下列實驗，探究上面猜測哪個正確。
材料用具：三株長勢相同的蘋果幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。
實驗原理：任何一種必需元素在植物體內(nèi)都有一定的作用，一旦缺乏，就會表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，根據(jù)全素培養(yǎng)和相應(yīng)缺鋅、缺鎂的培養(yǎng)對蘋果生長發(fā)育的比較，判斷小葉病的病因。
方法步驟：
（1）首先配制全素培養(yǎng)液和相應(yīng)的缺鋅培養(yǎng)液和____培養(yǎng)液，分別放入三個培養(yǎng)缸并編號為A、B、C；
（2）將________的蘋果幼苗分別栽培在上述三個缸中；
（3）放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察________；
（4）結(jié)果預(yù)測和分析：
①________缸內(nèi)的蘋果幼苗正常生長；
②若B缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸沒有，則說明________；
③若________，則說明蘋果小葉病是由缺鎂引起的；
④若________，則說明蘋果小葉病既與缺鎂有關(guān)，又與缺鋅有關(guān)；
⑤若________，則說明蘋果小葉病與缺鎂、缺鋅都無關(guān)。
1. A 解析：本題考查組成生物體的化學(xué)元素和化合物，難度較小。組成生物體的元素在無機自然界中都可以找到，沒有一種是生物所特有的，A正確；人、硝化細菌和煙草花葉病毒的元素種類基本相同，含量差異很大，B錯誤；組成生物體的大量元素中，O在細胞鮮重中含量最高，C錯誤；人的肌肉細胞中含量最多的化合物是水，D錯誤。
2. C 解析：本題考查細胞中的元素和化合物的分類，難度中等。由題意可知，圖2中a是O元素，若圖1表示正常細胞，水的含量最多，故A化合物是水，B是蛋白質(zhì)，水和蛋白質(zhì)的共有元素是H和O，兩種元素中O的含量最多，A正確；若圖1表示細胞完全脫水后化合物的扇形圖，則A是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)中含量最多的元素是碳，即圖2中的b；B正確；圖2中數(shù)量最多的元素是c即元素H,與細胞中含量最多的化合物水有關(guān)，C錯誤；若圖1是正常細胞，B是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)具有多樣性，蛋白質(zhì)的元素組成是C、H、O、N等，D正確。
3. A 解析：本題考查細胞內(nèi)水的含量以及存在形式與代謝的關(guān)系，難度中等。①水是生命活動的重要條件，細胞內(nèi)的水以自由水和結(jié)合水兩種形式存在，細胞中自由水的比例越小，細胞代謝越弱，其抗逆能力越強，①正確；②植物幼嫩部位代謝旺盛，其細胞中自由水含量較衰老部位的高，②錯誤；③萌發(fā)的種子代謝旺盛，細胞中自由水與結(jié)合水的比值上升，③錯誤；④自由水是細胞內(nèi)良好的溶劑，是許多化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，水還是許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物，所以各種生物體的一切生命活動都離不開水，④正確。綜上所述， A正確，B、C、D錯誤。
4. A 解析：本題考查溫度對自由水和結(jié)合水比例的影響，難度中等。溫度升高，細胞的代謝活動增強，自由水的比例增加，結(jié)合水的比例降低，A正確、B錯誤；溫度降低，細胞代謝活動減弱，自由水的比例降低，結(jié)合水的比例增加，C、D錯誤。
5. C 解析：本題考查風(fēng)干種子中水和無機鹽的特點，難度中等。風(fēng)干種子丟失了大量自由水，水主要以結(jié)合水的形式存在，A正確；水和無機鹽對風(fēng)干種子的生命活動有重要作用，B正確；無機鹽不能為其生命活動提供能量，C錯誤；風(fēng)干種子燃燒后產(chǎn)生的灰分中含有大量的無機鹽，D正確。
6. A 解析：本題考查無機鹽的存在形式和功能，難度較小。蔬菜中的草酸容易與食物中的鈣結(jié)合形成草酸鈣，不利于機體對鈣的吸收，A正確；鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵會導(dǎo)致血紅蛋白含量下降，運輸氧氣的能力下降，B錯誤；大量出汗需要飲用淡鹽水來補充丟失的水和無機鹽，不是補充能量，C錯誤；細胞中無機鹽大多以離子形式存在，少數(shù)是細胞內(nèi)某些化合物的組成成分，D錯誤。
7. B 解析：本題考查無機鹽的功能，難度中等。由圖1可知，當(dāng)甲的濃度為a時，乙的濃度在c-d之間時，作物的產(chǎn)量較高，說明同一植物對不同離子的需求量不同，A正確；乙的濃度在c、d之間，對提高產(chǎn)量有利，B錯誤；由圖2可知，鈣的濃度影響花粉管生長速率，適宜的濃度有利于花粉管的生長，C正確；鈣的濃度對花粉萌發(fā)率沒有影響，D正確。
8. C 解析：本題考查細胞中的元素和無機化合物，難度中等。細胞中常見的化學(xué)元素，根據(jù)含量的多少分為大量元素和微量元素，A錯誤；組成人體細胞的大量元素中，C是在細胞干重下含量最多，O是在細胞鮮重的情況下含量最多，B錯誤；同一種植物，當(dāng)自由水比例增加時，細胞代謝活躍，生長迅速，反之代謝強度就會下降，萌發(fā)的種子，其細胞代謝比休眠的種子活躍，因此萌發(fā)的種子的含水量比休眠種子多，C正確；哺乳動物的血鈣太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀，D錯誤。
9.（1）游離；溶劑；運輸；生物化學(xué)反應(yīng)；高；
（2）結(jié)合水；高；低；
（3）結(jié)合；
（4）自由；結(jié)合；轉(zhuǎn)化。
解析：本題考查水的存在形式以及自由水和結(jié)合水的作用，難度中等。
（1）細胞內(nèi)的自由水是以游離的形式存在的水，是細胞內(nèi)良好的溶劑，能自由移動，對于運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物具有重要作用；細胞內(nèi)的自由水有利于生物化學(xué)反應(yīng)的順利進行，因此生命活動旺盛的細胞中自由水的含量高。
（2）種子內(nèi)所含的水主要是結(jié)合水；結(jié)合水含量越高，新陳代謝強度越弱，抗逆性越強，所以抗旱性強的植物結(jié)合水的含量高；處于休眠狀態(tài)的細胞，新陳代謝弱，自由水的含量低。
（3）曬干的種子用火烘烤，失去的是結(jié)合水。
（4）血液凝固時自由水轉(zhuǎn)變成結(jié)合水，說明自由水和結(jié)合水是可以相互轉(zhuǎn)化的。
10.（1）缺鎂；
（2）三株長勢相同的；
（3）蘋果幼苗的生長發(fā)育狀況；
（4）A；蘋果小葉病是由缺鋅引起的；C缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而B缸沒有；B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都表現(xiàn)出小葉病；B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都不表現(xiàn)出小葉病。
解析：本題以實驗探究的形式考查無機鹽的作用，難度較大。
（1）由實驗?zāi)康姆治龀鰧嶒灥淖宰兞渴桥囵B(yǎng)液中否含有鋅元素和是否含有鎂元素，實驗還應(yīng)遵循對照原則，因此實驗分為三組，一組是全營養(yǎng)液作為對照，一組是缺鋅的營養(yǎng)液，一組是缺鎂的營養(yǎng)液。
（2）對于無關(guān)變量的控制應(yīng)保持相同的條件，所以將三株長勢相同的蘋果幼苗分別栽培在上述三個缸中。
（3）實驗?zāi)康氖茄芯繜o機鹽對蘋果小葉病的影響，所以相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，應(yīng)觀察記錄分析蘋果幼苗的生長發(fā)育情況，是否患小葉病。
（4）①A是對照組，實驗結(jié)果是已知的，即蘋果幼苗正常生長；
②B缸培養(yǎng)液缺乏鋅，C缸缺鎂元素，而B缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸沒有，因此說明蘋果小葉病是由缺鋅引起的；
同理分析：
③若C缸內(nèi)蘋果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而B缸沒有小葉病，則說明蘋果小葉病是由缺鎂引起的；
④若B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都表現(xiàn)出小葉病，則說明蘋果小葉病既與缺鎂有關(guān)，又與缺鋅有關(guān)；
⑤若B、C兩缸內(nèi)蘋果幼苗都沒有表現(xiàn)出小葉病，則說明蘋果小葉病與缺鎂、缺鋅都無關(guān)。

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