第01講水和無機鹽是構成細胞的重要無機物【學習目標】元素舉例說出大量元素和微量元素說明水的含量、氫鍵、特性及作用舉例說明無機鹽的生理功能【基礎知識】組成細胞的元素大量元素和微量元素根據細胞中的化學元素在生物體內的含量不同，可劃分為大量元素與微量元素①C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等稱為大量元素②Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等稱為微量元素。最基本元素：CC元素占人體細胞干重的55.99%，在組成細胞的各種元素中含量最多，因為占細胞干重的物質主要是有機物，而有機物均含C生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性①從元素種類看：組成生物的元素在自然界都能找到，體現統(tǒng)一性。②從元素含量看：組成生物體的元素在含量上相差很大，體現差異性組成細胞元素的主要作用維持生命活動：如硼（B）元素，可促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長。水水的含量細胞含水量一般為60%--90%，有些細胞含水量可超過90%氫鍵①形成：由于正負電荷相互吸引而形成②締合：一個水分子可以通過氫鍵和另外4個水分子相連。③特性：具有極性，既容易形成，又容易斷開。形成氫鍵放熱；斷開氫鍵吸熱。作用①作為溶劑：極性分子或離子都易溶于水中②作為介質：水是細胞及生物體內液體介質（生化反應的介質）③運輸作用：生物體內物質（營養(yǎng)物及廢物）運輸都是在水溶液中進行的④調節(jié)溫度的作用：水分子間氫鍵形成放熱，破壞氫鍵要吸熱。⑤反應物或產物：水是細胞內很多反應的反應物或者產物⑥水的其它影響：動植物分布、繁殖、生長發(fā)育、動物體色、動物行為具有深遠影響。細胞中的無機鹽含量很少，僅占細胞鮮重的1%--1.5%存在形式多數以離子形式存在，少數與其它物質結合。主要生理功能維持生物體的生命活動②維持血漿正常濃度（滲透壓）③維持血漿酸堿平衡維持神經、肌肉興奮性細胞及某些復雜化合物的重要成分【考點剖析】考點一：組成細胞的元素例1．組成生物體的化學元素可分為大量元素和微量元素。下列有關敘述中正確的是（）微量元素在生物體中含量很少，因此其作用不大組成生物體的化學元素，根據其作用不同可分為大量元素和微量元素組成生物體的最基本元素是C，但其占細胞鮮重的比例不是很大組成生物體的有機物的元素均包括C、H、O、N,因此它們構成基本元素【解析】微量元素在生物體內含量很少，但作用不可取代，A錯誤。根據含量不同將組成生物體的化學元素分為大量元素和微量元素，B錯誤。因為生物大分子都是以碳鏈為骨架形成的，因此C是最基本元素，但細胞鮮重中含量最多的元素是O，C正確。組成生物體的基本元素是C、H、O、N但并非每種有機物都包含有C、H、O、N，如糖類只有C、H、O，D錯誤。故選：C考點二：水例2．下列關于植物體內水分的敘述，錯誤的是（）水可以作為細胞內化學反應的反應物B．植物體內的水分參與營養(yǎng)物質的運輸C．貯藏的種子不很水分，以保持休眠狀態(tài)D．水分子間有氫鍵，使得水具有緩和溫度變化的作用【解析】水可以參與細胞呼吸，光合作用等化學反應，A正確。植物體的水分參與營養(yǎng)物質的運輸，B正確。貯藏的種子處于休眠狀態(tài)，含水低，但不是不含水，C錯誤。水分子間有氫鍵，斷開或形成會吸熱或放熱，可以調節(jié)溫度，D正確。故選：C考點三：細胞中的無機鹽例3下列關于無機鹽的功能的敘述，不正確的是（）參與生物體某些復雜化合物的構成對維持細胞和生物體的生命活動具有重要意義維持生物體內的滲透壓和酸堿平衡，使細胞維持正常的形態(tài)和功能為細胞的生命活動提供物質和能量【解析】葉綠素、血紅蛋白等復雜化合物含有無機鹽離子，A正確。許多無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動具有重要的功能，B正確。無機鹽能夠維持生物體內的滲透壓和酸堿平衡，從而使細胞維持正常的形態(tài)和功能，C正確。無機鹽不能為細胞的生命活動提供能量，細胞的生命活動的能量來源為糖類等有機物，D錯誤。故選：D【真題演練】1．無機鹽是某些化合物的重要組成成分，具有維持生物體生命活動的重要作用。下列敘述正確的是A．與肌肉的興奮性無關B．是類胡蘿卜素的必要成分C．作為原料參與油脂的合成D．具有維持人血漿酸堿平衡的作用【解析】A、Ca2+與肌肉的興奮性有關，若哺乳動物血液中Ca2+含量過低，則會發(fā)生抽搐，A錯誤；B、Mg2+是葉綠素的必需成分，B錯誤；C、油脂只含有C、H、O三種元素，所以不需要H2PO4-作為原料參與的合成，C錯誤D、HCO3-作為血漿中的緩沖物質，具有維持人血漿酸堿平衡的作用，D正確。故選D。2.無機鹽是生物體的組成成分，對維持生命活動有重要作用。下列敘述錯誤的是（）?A.Mg2+存在于葉綠體的類胡蘿卜素中B.HCO3-對體液pH起著重要的調節(jié)作用C.血液中Ca2+含量過低，人體易出現肌肉抽搐D.適當補充I-，可預防缺碘引起的甲狀腺功能減退癥?【解析】AMg2+存在于葉綠體的葉綠素中而不是存在于類胡蘿卜素中，A錯誤故選A3.哺乳動物血液中某種離子含量過低會導致肌肉發(fā)生抽搐。該離子是A．Fe2+ B．Ca2+ C．Cl- D．I-【解析】血漿中Ca2+含量過低會導致肌肉發(fā)生抽搐，過多會導致肌無力，B正確，ACD錯誤。故選B?！具^關檢測】1．圖甲是人體細胞中化合物含量的扇形圖，圖乙是有活性的人體細胞中元素含量的柱形圖，下列說法不正確的是（）A．若圖甲表示細胞鮮重，則A、B化合物依次是H2O、蛋白質 B．圖乙中a、b、c依次是O、C、H C．地殼與活細胞中含量最多的元素都是a，說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性 D．組成細胞的元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白質等【解析】A、若圖甲表示細胞鮮重，細胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白質，則A、B化合物依次是H2O、蛋白質，A正確；B、結合分析可知，若圖乙表示組成人體細胞的元素占細胞鮮重質量分數的百分比，則a、b、c分別是O、C、H，B正確；C、生物界與非生物界具有統(tǒng)一性體現在：組成生物體的化學元素在無機自然界中都存在，沒有一種是生物所特有的，并不是地殼與活細胞中含量最多的元素都是O，就能說明生物界與非生物界具有統(tǒng)一性，C錯誤；D、組成細胞的元素大多以化合物的形式存在，D正確。故選：C。2．下列有關組成生物體細胞的化學元素的敘述，正確的是（）A．占細胞鮮重和干重百分比最高的元素分別是C和O B．組成細胞的化學元素依據重要性分為大量元素和微量元素 C．在同一生物體的不同細胞內，各種化學元素的含量相同 D．組成生物體細胞的化學元素，在無機自然界中都能找到【解析】A、在組成生物體細胞的主要元素中，占細胞鮮重和干重的百分比最多的分別是O和C，A錯誤；B、組成細胞的化學元素依據含量分為大量元素和微量元素，B錯誤；C、在同一生物體的不同細胞內，各種化學元素的含量有差異，C錯誤；D、組成生物體細胞的化學元素，都是從外界吸收而來，故在無機自然界中都能找到，D正確。故選：D。3．下列各組元素全部都是微量元素的是（）A．NaKClSO B．MnFeZnCu C．MgMoPZn D．MoCaCuMg【解析】A、Na、K、Cl、S全部是大量元素，A錯誤；.B、Mn、Fe、Zn、Cu全部是微量元素，B正確；C、Mg、P是大量元素，Mo、Zn是微量元素，C錯誤；D、Ca、Mg是大量元素，Mo、Cu是微量元素，D錯誤。故選：B。4．下表是組成玉米細胞與人體細胞中含量較多的化學元素的種類及其含量（占細胞干重的質量分數/%）。據表分析錯誤的是（）元素CHONPS玉米細胞43.576.2444.431.460.200.17人體細胞55.997.4614.629.333.110.78A．玉米細胞和人體細胞中含量最多的四種元素種類相同 B．玉米細胞中O含量最多的重要原因是玉米細胞含糖量高 C．細胞中S和C的含量取決于它們在生命活動中的重要性 D．表中的化學元素在無機自然界中都能夠找到【解析】A、由圖可知，玉米細胞和人體細胞中含量最多的四種元素種類相同，都是C、H、O、N，A正確；B、玉米細胞中氧元素的含量遠高于人體，是因為玉米細胞中糖類含量高，B正確；C、細胞中元素的含量主要與機體的需求量有關，無論元素含量多少，它們在生命活動中都很重要，C錯誤；D、構成生物體的元素在無機自然界都可以找到，沒有一種是生物所特有的，D正確。故選：C。5．有關生物體細胞組成元素的敘述，正確的是（）A．不管水生生物還是陸生生物，組成它們的化學元素種類大體相同 B．組成細胞的基本元素是C C．活細胞中原子數目最多的元素是O D．組成無機自然界中的化學元素，在生物體中都能找到【解析】A、在不同的生物體內，組成它們的化學元素種類大體相同，含量不同，A正確；B、生物大分子以碳鏈為骨架，組成細胞基本元素是C、H、O、N，組成細胞的最基本元素是C，B錯誤；C、氫在活細胞中原子數目最多，C錯誤；D、構成生物體的元素在無機自然界都可以找到，但是自然界中的元素在生物體內不一定都能找到，D錯誤。故選：A。6．下列關于水和無機鹽的描述，錯誤的是（）A．水既能參與細胞代謝，也能構成細胞結構 B．冬季來臨前，植物體內自由水比例會逐漸下降 C．細胞中的無機鹽必須轉化為相關化合物才可發(fā)揮作用 D．自由水有較強的流動性，在無機鹽運輸中發(fā)揮重要作用【解析】A、水既能參與細胞代謝，也能構成細胞結構，如自由水能夠參與細胞的代謝，結合水是細胞結構的重要組成成分，A正確；B、冬季來臨前，為了增強自身的抗寒能力，植物體內的結合水含量會增加，自由水比例會逐漸下降，B正確；C、細胞中的無機鹽大多以離子的形式存在，這說明多數無機鹽不必轉化為相關化合物就可發(fā)揮作用，C錯誤；D、自由水有較強的流動性，具有運輸能力，在無機鹽運輸中發(fā)揮重要作用，D正確。故選：C。7．下列關于水和無機鹽的敘述錯誤的是（）A．水不能作為細胞的能源物質 B．水是生物體內物質運輸的唯一介質 C．細胞中的無機鹽多數以離子形式存在 D．哺乳動物血液中Ca2+含量過低會出現肌肉抽搐現象【解析】A、水為無機物，不能作為細胞的能源物質，A正確；B、水是生物體內主要的物質運輸質，但不是唯一的，B錯誤；C、細胞中的無機鹽多數以離子形式存在，少部分以化合物的形式存在，C正確；D、哺乳動物血液中Ca2+含量過低會出現肌肉抽搐現象，D正確。故選：B。8．水是構成細胞的重要成分，生命活動的進行離不開水。下列有關敘述錯誤的是（）A．細胞內的自由水與結合水能相互轉換 B．自由水能使無機鹽成為離子狀態(tài) C．冬天小麥細胞中結合水的比例降低 D．結合水失去了流動性和溶解性【解析】A、細胞中的水有兩種存在形式，自由水和結合水，二者在一定條件下，可以相互轉換，A正確；B、無機鹽只有溶解到水中才能變成離子狀態(tài)，即自由水能使無機鹽成為離子狀態(tài)，B正確；C、冬天小麥細胞中結合水的比例升高，抗逆性增強，有利于度過寒冷的冬天，C錯誤；D、結合水與蛋白質、多糖、磷脂等固體物質相結合，這部分水不蒸發(fā)，失去了流動性和溶解性，是生物體的重要組成部分，D正確。故選：C。9．水是生命之源，下列關于水的說法錯誤的是（）A．代謝越旺盛的細胞結合水越多 B．自由水可參與化學反應 C．自由水可運輸養(yǎng)料與代謝廢物 D．自由水與結合水可以相互轉化【解析】A、自由水與代謝有關，代謝越旺盛的細胞自由水越多，A錯誤；B、自由水可參與化學反應，如水參與需氧呼吸的第二階段，B正確；C、自由水可作為溶劑，可以運輸養(yǎng)料與代謝廢物，C正確；D、自由水與結合水不是絕對的，是可以相互轉化的，與生物的狀態(tài)及代謝有關，D正確。故選：A。10．下列有關水和無機鹽的敘述，正確的有（）A．水作為良好的溶劑是因為水分子具有極性 B．細胞中無機鹽大多數以化合物形式存在 C．哺乳動物的血液中鈣離子含量過高，會出現抽搐等癥狀 D．無機鹽可以為人體生命活動提供能量【解析】A、水分子具有極性，故水能作為良好的溶劑，A正確；B、細胞中無機鹽大多數是以離子的形式存在，B錯誤；C、哺乳動物的血液中鈣離子含量過低，會出現抽搐等癥狀，C錯誤；D、無機鹽不能為生命活動提供能量，D錯誤。故選：A。11．鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發(fā)揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預防老年人骨質疏松。下列敘述錯誤的是（）A．細胞中有以無機離子形式存在的鈣 B．人體內Ca2+可自由通過細胞膜的磷脂雙分子層 C．適當補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收 D．人體血液中鈣離子濃度過低易出現抽搐現象【解析】A、鈣在細胞中主要以離子形式存在，A正確；B、細胞膜具有選擇透過性，人體內Ca2+可通過細胞膜上的轉運蛋白進出細胞，不能自由通過細胞膜的磷脂雙分子層，B錯誤；C、維生素D可以促進腸道對鈣的吸收，因此適當補充維生素D有利于腸道對鈣的吸收，C正確；D、Ca2+可調節(jié)肌肉收縮，血鈣過低會引起抽搐，D正確。故選：B。12．下列有關水和無機鹽的敘述，錯誤的選項有（）①缺碘會引起兒童佝僂?、诨技毙阅c炎的病人脫水時，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法③休眠種子與萌發(fā)種子相比，結合水與自由水的比值更?、芗毎袩o機鹽含量很少且大多數是以化合物形式存在⑤有人長跑后下肢肌肉發(fā)生抽搐，這是由于隨著人體大量出汗排出了過量的鈉鹽⑥人體內鈉離子缺乏會引起神經、肌肉細胞的興奮性降低⑦Fe2+是血紅素的重要成分，缺Fe2+有可能造成人體乳酸中毒A．六項 B．五項 C．四項 D．三項【解析】①缺鈣會引起兒童佝僂病，①錯誤；②患急性腸炎的病人會丟失大量的消化液，包括水分和無機鹽，所以脫水時需要及時補充水分，同時也需要補充體內丟失的無機鹽，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法，②正確；③種子萌發(fā)需要吸收水分（自由水），故休眠種子與萌發(fā)種子相比，結合水與自由水的比值更大，③錯誤；④細胞中無機鹽含量很少且大多數是以離子形式存在，④錯誤；⑤哺乳動物的血液中鈣離子含量過低，會出現抽搐等癥狀，⑤錯誤；⑥鈉離子能夠維持細胞外液的滲透壓，神經肌肉興奮時，鈉離子內流，缺乏會導致神經、肌肉細胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力，⑥正確；⑦Fe2+是血紅素的重要成分，缺Fe2+有可能造成人體運氧能力下降，細胞進行無氧呼吸，產生大量乳酸，引起人體乳酸中毒，⑦正確。故選：C。13．無機鹽在生物體內雖含量少，卻是維持正常生命活動不可缺少的，以下相關敘述錯誤的是（）A．Mg2+是組成葉綠素的成分之一，缺Mg2+影響植物生長 B．缺鐵性貧血是因為體內缺鐵，血紅蛋白合成受阻 C．哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2+，但是血液中Ca2+含量過高易引起肌肉抽搐 D．無機鹽可以參與某些化合物的組成，但是不能直接為生物體提供能量【解析】A、Mg2+是組成葉綠素的成分之一，缺Mg2+會影響植物的光合作用，從而影響植物生長，A正確；B、缺鐵性貧血是因為體內缺鐵，而Fe2+是血紅蛋白的必要成分，缺鐵導致血紅蛋白合成受阻，B正確；C、哺乳動物的血液中必須含有一定量的Ca2+，但是血液中Ca2+含量過高會造成肌無力，血鈣過低會引起抽搐，C錯誤；D、無機鹽可以參與某些化合物的組成，但是不能直接為生物