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2.2 细胞中的无机物
本课重点 （1）细胞中的水 ；（2）细胞中的无机盐。
本课难点 水的功能和类别。
1.2021年5月15日，我国首个火星探测器“天问一号”着陆火星，开启火星探测之旅。科学家推测，液态水
是存在生命的前提。下列关于细胞中水的功能的叙述，错误的是（ ）
A. 作为良好的溶剂 B. 维持细胞的酸碱平衡 C. 缓和温度变化 D. 参与某些生化反应
【答案】 B
【考点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】AC、细胞中的水可作为良好的溶剂，并具有缓和温度变化的作用，AC正确；
B、维持细胞的酸碱平衡的是细胞中的无机盐，B错误；
D、细胞中的水可参与某些生化反应，如光合作用的光反应等过程，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、结合水：与细胞内其它物质结合，是细胞结构的组成成分。
2、自由水：（占大多数）以游离形式存在，可以自由流动．生理功能：①良好的溶剂，②运送营养物质
和代谢的废物，③参与许多化学反应，绿色植物进行光合作用的原料；④为细胞提供液体环境。
2.无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A. Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B. HCO - 对体液pH 起着重要的调节作用
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C. 血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D. 适当补充I- ， 可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【答案】 A
【考点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】A. Mg2+是构成于叶绿素的重要成分，A说法错误；
B.HCO -、 HPO 2-等缓冲物质，维持着体液pH稳定，B说法正确；
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C.血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐，C说法正确；
D.甲状腺激素的合成需要I，适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D说法正确。
故答案为：A。
【分析】细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存在，无机盐的生理功能：①是细胞中化合物的重要成分；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂②维持细胞和生物体的生命活动；③维持细胞酸碱平衡；④维持细胞的正常形态（维持细胞的渗透压平
衡）。
部分无机盐的功能：
无机盐 功能 含量异常症状
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
K+ 促进植物体内淀粉的运输；动物细胞内 缺乏时植物抗逆能力减弱，易受病害侵袭
液渗透压的维持
Ca2+ 降低神经系统的兴奋性 血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患
肌无力
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”
Mg2+ 组成叶绿素的元素之一 缺乏时叶片变黄，无法进行光合作用
Fe2+ 血红蛋白的组成成分 缺乏时患贫血
I﹣ 甲状腺激素的组成成分 缺乏时患地方性甲状腺肿
3.植物能够适应多种环境，包括干燥的环境（如沙漠）。以下不属于对干燥环境适应的性状是（ ）
A. 允许孔在晚上开放的光合系统 B. 低的气孔密度 C. 厚的蜡状表皮 D. 大的叶片
【答案】 D
【考点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、允许孔在晚上开放的光合系统，可以避免水分过快的流失，A错误；
B、植物主要是通过蒸腾作用，由气孔散失水分，气孔密度低，可以避免水分过快的流失，有利于适应低
温环境，B错误；
C、植物厚的蜡状表皮，可以保留水分，减少对水分的散失，C错误；
D、大的叶片会增大植物蒸腾作用的面积，减少对水分的散失，D正确。
故答案为：D。
【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的溶
剂，是许多化学反应的介质，自由水参与细胞内的许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输
具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢
越旺盛，抗逆性越差。植物之所以能够适应干燥环境，是因为其自身能够降低对水的散失，其形态和结构
以及相应的组织功能都适应了干旱环境，总的来水就是减少水分丧失，有利水分贮藏。
4.植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述错误的是（ ）
A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B. 结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C. 细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D. 自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】 C
【考点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；
B、结合水是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；
C、细胞的有氧呼吸过程中第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；
D、自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，如：自由水与结合水比值增大，细胞代谢旺盛，
但抗逆性下降，D正确：
故答案为：C.
【分析】 1、细胞中水的存在形式与作用：
2、结合水和自由水的关系
①在一定条件下可以相互转
②两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率
自由水的比例高——代谢活跃，但抗逆性差
结合水的比例高——代谢下降，抗旱抗寒抗热等抗逆性增强。
3、细胞的有氧呼吸过程（C H O+6H O+6O→6CO+12HO）消耗水，也能产生水。
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5.诗句“乡村四月闲人少，才了蚕桑又插田”描写的是江南农村初夏时节的景象。下列关于组成蚕和桑树细
胞中化合物的说法中错误的是（ ）
A. 都含有DNA和RNA
B. 含量最多的化合物都是水
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C. 都含有糖原这种能源物质
D. 无机盐主要以离子形式存在
【答案】 C
【考点】水在细胞中的存在形式和作用，无机盐的主要存在形式和作用，组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、蚕和桑树都是具有细胞结构的生物，其细胞中既含有DNA又含有RNA，A正确；
B、水是细胞中含量最多的化合物，所以蚕和桑树的细胞中含量最多的化合物都是水，B正确；
C、糖原是动物细胞特有的多糖，所以桑树细胞中不含有糖原，C错误；
D、无机盐在细胞中主要以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在，D正确。
故答案为：C。
【分析】组成细胞的化合物包括无机物和有机物。无机物包括水和无机盐，有机物包括蛋白质、脂质、糖
类和核酸，鲜重含量最多的化合物是水，干重含量最多的有机物是蛋白质。
6.无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 细胞中的无机盐主要以离子形式存在 B. 缺铁会导致哺乳动物血液运输O 的能力下降
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C. Mg是叶绿体中各种光合色素的组成元素 D. 植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐
【答案】 C
【考点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，A正确；
B、红细胞中的血红蛋白含有Fe2+ ， 缺铁会导致血红蛋白合成受阻，哺乳动物血液运输O 的能力下降，B
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正确；
C、Mg是叶绿体中叶绿素的组成元素，C错误；
D、植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐，D正确。
故答案为：C。
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：1、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；如
Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。2、维持细胞的生命活动，如Ca可调节肌肉收缩
和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。3、维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
7.小麦是北方地区主要种植的农作物。小麦光合作用的产物一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖，蔗糖可进
入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处。小麦种子中储存的营养物质主要是淀粉，在种子形成以及种子萌
发过程中，涉及到生物体内多种物质的变化。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 将烘干的小麦种子点燃，燃尽后的灰白色灰烬为无机盐
B. 将幼嫩的小麦种子加水研磨，离心后的上清液中加碘鉴定还原性糖
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C. 小麦植株光合作用的产物以多糖的形式运输并储存到种子中
D. 小麦种子萌发过程中，有机物的种类及脱落酸的含量均会升高
【答案】 A
【考点】检测还原糖的实验，无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、小麦种子燃烧后的灰烬是小麦种子中的无机盐，A正确；
B、鉴定还原性糖用斐林试剂，加热后观察是否出现砖红色沉淀，B错误；
C、光合作用的产物以蔗糖的形式运输到种子中，蔗糖属于二糖，蔗糖再转化为多糖淀粉，储存在种子中，
C错误；
D、种子萌发过程中，有机物分解产生的中间产物会让有机物种类增加，种子萌发过程中赤霉素的含量会
升高，脱落酸的含量下降，D错误。
故选A。
【分析】种子的成分包括有机物（包括淀粉、蛋白质和脂肪）和无机物（含水和无机盐）。种子中加热后
碳化并可以燃烧的物质称为有机物，而加热后不能燃烧的物质称为无机物。鉴定还原糖用斐林试剂，碘液
鉴定淀粉。
8.下列关于细胞中水的叙述，错误的是（ ）
A. 不能溶解液泡中的色素
B. 是物质运输的主要介质
C. 能缓和温度的变化
D. 是含量最多的无机物
【答案】 A
【考点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】液泡中有水、无机盐、色素、氨基酸、葡萄糖等，因此细胞中水能溶解液泡中的色素，
A错误；由于水分子具有极性的特点，因此是生物体内物质运输的主要介质，B正确；由于水分子间的氢
键，使得水具有缓和温度变化的作用，C正确；水是细胞中含量最多的化合物，D正确。
【分析】（1）由于水分子的极性强，能使溶解于其中的许多种物质解离成离子，这样也就有利于体内化
学反应的进行；由于水溶液的流动性大，水在生物体内还起到运输物质的作用，将吸收来的营养物质运输
到各个组织中去，并将组织中产生的废物运输到排泄器官，排出体外；（2）水是物质扩散的介质，也是
酶活动的介质．细胞内的各种代谢过程，如营养物质的吸收，代谢废物的排出，以及一切生物化学反应等，
都必须在水溶液中才能进行；（3）由于水分子间的氢键，所以水的比热大，1g水从15℃上升到16℃时需
要4.18J热量，比同量其他液体所需要的热量多，因而水能吸收较多的热而本身温度的升高并不多，水的
蒸发热较大，1g水在37℃时完全蒸发需要吸热2.40 kJ，所以蒸发少量的汗就能散发大量的热，再加上水
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂的流动性大，能随血液循环迅速分布全身，因此水对于维持生物体温度的稳定起很大作用；（4）水解的
过程需要消耗水。
9.生物学与我们的生产生活密切相关，请回答下列问题：
（1）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细胞的代谢强度。如晾晒过程中，
种子中________（填自由水或结合水）含量减少，导致细胞呼吸速率下降；细胞中这种存在形式的水分的
作用有________。
（2）处于生长发育期的青少年，夜间睡觉时腿部会出现抽筋现象，这是因为其血液中________含量过低；
该实例体现了无机盐的作用是________。
（3）北极熊之所以能够生存在北极寒冷的环境中，是因为北极熊体内储存有大量的脂肪。请运用所学知
识阐述其中的原因：________。
（4）健康人的尿液中含有极微量的蛋白质，若尿液中的蛋白质过多，则称蛋白尿。健康人在剧烈运动后，
可能会出现暂时性的蛋白尿。用双缩豚试剂检测尿中是否含有蛋白质时，若实验结果出现________色，则
说明尿液中含有蛋白质，且颜色的深浅与尿液中蛋白质的含量成________（填正相关或负相关）。
【答案】 （1）自由水；细胞内的良好溶剂、参与细胞内多种生物化学反应、运输营养物质和代谢废物，
为细胞提供液体环境
（2）Ca2+；有些无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用
（3）北极熊皮下有很厚的脂肪层，起到保温作用；脂肪是生物体内良好的储能物质，分解时释放的热量
较多
（4）紫；正相关
【考点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】（1）细胞内水的存在形式有自由水和结合水两种，自由水含量减少，细胞代谢减慢。
自由水的作用有：细胞内的良好溶剂、参与细胞内多种生物化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞
提供液体环境。（2）人体血液中Ca2+含量减少是生长发育期青少年腿部抽筋的主要原因，这体现了有些无
机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。（3）脂肪具有保温、缓冲和减压等作用。北极熊皮下脂肪厚，
能够起到保温作用；脂肪是生物体内良好的储能物质，分解时释放的热量较多，利于北极熊适应寒冷环境。
（4）蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，且颜色的深浅与蛋白质的含量成正相关。
【分析】1、在细胞内无机盐主要的存在形式是离子。有些无机盐参与某些复杂化合物的组成；许多无机
盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，如动物血液中钙含量过低会导致抽搐；有的无机盐对
于维持酸碱平衡和渗透压、维持细胞和生物体的正常生理功能具有重要作用。2、细胞内水的存在形式是
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂自由水与结合水，自由水与结合水的功能不同，二者可以相互转化。自由水的作用有：细胞内的良好溶剂、
参与细胞内多种生物化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞提供液体环境。
10.科学研究表明：生命活动旺盛的细胞，自由水与结合水的比值较大；而处于休眠状态的细胞，自由水与
结合水的比值较小。请分析并回答下列问题。
（1）自由水以________状态存在于细胞内，含量随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异。
自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞内良好的________，有利于________ 的顺利进行，所以生命活动旺
盛的细胞中自由水的含量________。
（2）相比于鲜种子，干种子内所含的水的特点是________，抗旱性强的植物体细胞内结合水的含量
________，处于休眠状态的细胞内自由水的含量________。
（3）如果将晒过的种子再用火烘烤，失去的是________水。
（4）血液凝固时，________水转变成________水。
【答案】 （1）游离；溶剂；生物化学反应；高
（2）结合水占比较高；高；低
（3）结合
（4）自由；结合
【考点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】（1）细胞内的自由水是以游离的形式存在的水，是细胞内良好的溶剂，能自由移动，
对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用；细胞内的自由水有利于生物化学反应的顺利进行，因此生命
活动旺盛的细胞中自由水的含量高。（2）干种子内所含的水主要是结合水；结合水含量越高，新陈代谢
强度越弱，抗逆性越强，所以抗旱性强的植物结合水的含量高；处于休眠状态的细胞，新陈代谢弱，自由
水的含量低。（3）晒干的种子用火烘烤，失去的是结合水，结合水丧失则细胞结构被破坏，种子失活。
（4）血液凝固时自由水转变成结合水，说明自由水和结合水是可以相互转化的。
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的
溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水能自由移动，对于营养物质和代谢废
物的运输具有重要作用；自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然．
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