高中生物 第2章 細(xì)胞份化學(xué)組成 第1節(jié) 細(xì)胞中的元素和無(wú)機(jī)化合物學(xué)案 蘇教版必修1

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第一節(jié)　細(xì)胞中的元素和無(wú)機(jī)化合物 1．組成細(xì)胞的元素。(重點(diǎn)) 2．細(xì)胞中的水和無(wú)機(jī)鹽。(重、難點(diǎn)) 組成細(xì)胞的元素 1．元素的種類(lèi) (1)按與生命的關(guān)系，可以分為必需元素和非必需元素。缺乏必需元素可能導(dǎo)致疾病。 (2)按含量的多少，必需元素分為大量元素和微量元素。其中大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。微量元素雖含量少，作用卻很大。 2．不同種類(lèi)生物體內(nèi)所含的元素種類(lèi)基本相同，但是每種元素的含量卻有多有少。 3．一些山區(qū)居民患有克山病，該病與缺硒有明顯關(guān)系。 探討：生物體中常見(jiàn)的元素有多少種？這些元素是生物體特有的嗎？ 提示：約有20多種。不是，在無(wú)機(jī)自然界中都可以找到。 探討：微量元素含量很少，是不是說(shuō)作用不重要，可有可無(wú)？請(qǐng)進(jìn)行解釋。 提示：不是。微量元素和大量元素均是生物必需的元素，微量元素含量雖然很少，但是對(duì)生物體一樣具有重要的作用，不可缺少。 探討：是不是生物體內(nèi)含有的元素不是大量元素就是微量元素？為什么？ 提示：不是。無(wú)論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用。如果不是生物體必需的元素，不管含量高低，都不是大量元素或者微量元素。 1．元素的分類(lèi) (1)大量元素和微量元素都是生物體生命活動(dòng)所必需的。 (2)鮮重狀態(tài)下，4種基本元素的含量是O＞C＞H＞N；干重狀態(tài)下，4種基本元素的含量是C＞O＞N＞H。 2．元素的統(tǒng)一性和差異性 1．下列有關(guān)組成生物體化學(xué)元素的論述，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21210000】 A．組成生物體和組成無(wú)機(jī)自然界的化學(xué)元素中，碳元素的含量最多 B．動(dòng)物和植物所含的化學(xué)元素的種類(lèi)差異很大 C．組成生物體的化學(xué)元素在無(wú)機(jī)自然界都可以找到 D．不同生物體內(nèi)各種化學(xué)元素的含量基本相似 【解析】　生物界與非生物界之間存在著統(tǒng)一性和差異性，統(tǒng)一性體現(xiàn)在生物體的化學(xué)元素在非生物界都可以找到，差異性體現(xiàn)在它們所含元素的含量不同。碳元素在生物界中含量較高，而在非生物界中含量很少；動(dòng)植物之間所含元素的種類(lèi)相差不大，但各種化學(xué)元素的相對(duì)含量比例不同。 【答案】　C 2．科學(xué)家在利用無(wú)土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時(shí)，培養(yǎng)液中添加了多種必需的化學(xué)元素，其配方如表： 離子 K＋ Na＋ Mg2＋ Ca2＋ NO H2PO SO Zn2＋ 培養(yǎng)液濃度/molL－1 1 1 0.25 1 2 1 0.25 1 其中植物根細(xì)胞吸收量最少的離子是 (　　) A．Ca2＋ B．SO C．Zn2＋ D．H2PO 【解析】　Zn為生命活動(dòng)所必需的微量元素。 【答案】　C 細(xì)胞中的水 1．含量 活細(xì)胞中含量最多，約占細(xì)胞總質(zhì)量的85.0%～90.0%。 2．存在形式及作用、意義 存在形式 自由水 結(jié)合水 含義 在細(xì)胞內(nèi)可以自由流動(dòng) 在細(xì)胞中與蛋白質(zhì)、糖類(lèi)和核酸等物質(zhì)結(jié)合在一起 作用 ①良好的溶劑 ②是反應(yīng)介質(zhì)或直接作為反應(yīng)物 ③生物體內(nèi)或細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體 組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分 與代謝 的關(guān)系 ①在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量較多 ②抗逆性較強(qiáng)的細(xì)胞中，結(jié)合水的含量較多 ③自由水和結(jié)合水的比值反映著細(xì)胞或生物體的生命狀態(tài) 意義 一切細(xì)胞都是生活在水環(huán)境中的，細(xì)胞中含有的水分，對(duì)于維持細(xì)胞的形態(tài)、保證代謝的正常進(jìn)行具有重要作用 探討：活細(xì)胞中含量最多的化合物和含量最多的有機(jī)物分別是什么？ 提示：含量最多的化合物是水，有機(jī)物是蛋白質(zhì)。 探討：與枝葉繁茂的夏季相比，冬季的北方落葉樹(shù)結(jié)合水與自由水的比值上升了還是下降了？這有何意義？ 提示：冬季的落葉樹(shù)的結(jié)合水與自由水的比值有所上升，可降低代謝，增強(qiáng)抗逆性，對(duì)于樹(shù)木抵御嚴(yán)寒有重要意義。 1．自由水和結(jié)合水的相對(duì)含量與生物體的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系 (1)自由水和結(jié)合水是可以相互轉(zhuǎn)化的。 自由水的相對(duì)含量越高，細(xì)胞代謝越旺盛，如種子萌發(fā)時(shí)，先要吸足水分，以增加自由水的含量，才能進(jìn)行旺盛的生命活動(dòng)。 (2)結(jié)合水的相對(duì)含量越高，細(xì)胞的抗旱、抗寒能力越強(qiáng)，如冬季植物吸水減少，細(xì)胞中結(jié)合水相對(duì)含量升高，使植物抗寒性增強(qiáng)。再如生活在干旱環(huán)境中的植物，結(jié)合水相對(duì)含量高，降低了蒸騰作用(蒸騰作用散失的是自由水)。 (3)細(xì)胞中兩種形式水的相對(duì)含量不同，會(huì)影響組織、器官的形態(tài)特點(diǎn)，如心肌和血液中水的含量相當(dāng)，但心肌中結(jié)合水含量相對(duì)較高，血液中自由水含量相對(duì)較高。 2．細(xì)胞中水的存在形式 (1)鮮種子放在陽(yáng)光下曝曬，重量減輕→自由水散失，代謝減弱。 (2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)→失去自由水的種子仍保持其生理活性。 (3)干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠→失去結(jié)合水。 1．2014“世界水日”的主題是“水與能源”。下列關(guān)于水的敘述，不正確的是(　　) A．在探索外層空間是否存在生命的過(guò)程中，科學(xué)家始終把尋找水作為關(guān)鍵的一環(huán)，這是因?yàn)樯锛?xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行 B．水是活細(xì)胞中含量最高的化合物 C．水在細(xì)胞中的存在形式及功能并不是一成不變的 D．在代謝旺盛的細(xì)胞中，結(jié)合水的含量一般較多 【解析】　在代謝旺盛的細(xì)胞中，自由水的含量一般較多；水是生命之源，細(xì)胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)必須在水中進(jìn)行，因此科學(xué)家探索外層空間是否存在生命，通常把找水作為關(guān)鍵一環(huán)；水在各種活細(xì)胞中的含量都是最高的；自由水和結(jié)合水在細(xì)胞中可以轉(zhuǎn)化。 【答案】　D 2．下列植物細(xì)胞中結(jié)合水的相對(duì)含量最大的是(　　) A．休眠的蠶豆子葉細(xì)胞 B．玉米的胚乳細(xì)胞 C．洋蔥根尖分生區(qū)的細(xì)胞 D．成熟柑橘的果肉細(xì)胞 【解析】　結(jié)合水與代謝速度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與抗逆性呈正相關(guān)關(guān)系。休眠的蠶豆子葉細(xì)胞比洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞和成熟柑橘的果肉細(xì)胞、玉米的胚乳細(xì)胞新陳代謝慢，自然結(jié)合水比例就高一些。 【答案】　A 3．(2016長(zhǎng)春高一檢測(cè))下列關(guān)于生物體內(nèi)水的敘述，不正確的是(　　) A．結(jié)合水是細(xì)胞的重要組成成分 B．血細(xì)胞中的水大部分是自由水 C．細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值與代謝強(qiáng)度無(wú)關(guān) D．自由水可參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸與化學(xué)反應(yīng) 【解析】　細(xì)胞中水有兩種存在形式：自由水和結(jié)合水，其中結(jié)合水為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，即它是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，A項(xiàng)正確；細(xì)胞中自由水含量大約占95.5%，B項(xiàng)正確；結(jié)合水與自由水的相對(duì)含量決定細(xì)胞的代謝強(qiáng)度，結(jié)合水與自由水比值越低，則細(xì)胞代謝強(qiáng)度越大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D為自由水的兩項(xiàng)功能。 【答案】　C 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽 1．存在形式：常以離子形式存在。 2．含量：較少。 3．功能 (1)維持細(xì)胞的酸堿平衡，如酸性(HCO、H2PO等)、堿性(CO、HPO等)離子的適當(dāng)配合具有緩沖作用。 (2)合成有機(jī)物的原料，如Mg2＋是合成葉綠素的原料。 (3)合成某些具有特殊生理功能物質(zhì)的原料，如合成血紅蛋白需要Fe2＋。 4．含量異常時(shí)的病癥 (1)缺少鈣離子時(shí)，哺乳動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)肌肉抽搐現(xiàn)象，番茄果實(shí)出現(xiàn)臍腐現(xiàn)象。 (2)鈣離子過(guò)多時(shí)，哺乳動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)肌肉乏力現(xiàn)象等。 (3)缺少K＋時(shí)，番茄植株的老葉尖端和邊緣會(huì)失綠，直至干枯壞死。 探討：植物缺 Mg 葉片會(huì)發(fā)黃，人缺 Fe 會(huì)患貧血癥，請(qǐng)分析其中的原因，由此說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽具有什么生理作用？ 提示：Fe 是合成血紅蛋白的必需元素，缺 Fe 會(huì)造成血紅蛋白不能合成，導(dǎo)致患貧血癥；Mg 是合成葉綠素的必需元素，缺 Mg 葉綠素不能合成，葉片會(huì)發(fā)黃，由此說(shuō)明某些無(wú)機(jī)鹽是合成有機(jī)物的原料，在生物體的生命活動(dòng)中不可缺少。 探討：給病人輸液時(shí)，要用0.9%的生理鹽水，而不能用蒸餾水或濃鹽水，這是為什么？ 提示：輸液用的生理鹽水溶液和血漿滲透壓相等，醫(yī)學(xué)上稱(chēng)為等滲溶液。正常人血漿滲透壓是相對(duì)穩(wěn)定的，相當(dāng)于0.9%NaCl溶液或0.5%的葡萄糖溶液。0.9%的生理鹽水和人的體液為等滲溶液，紅細(xì)胞等血細(xì)胞只有在等滲溶液中才能維持它的固有形態(tài)和功能。 探討：激烈的足球比賽場(chǎng)上，運(yùn)動(dòng)員有時(shí)會(huì)出現(xiàn)下肢肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是什么原因？ 提示：劇烈運(yùn)動(dòng)使運(yùn)動(dòng)員大量出汗，隨汗液丟失大量的鈣鹽，致使血液中鈣離子含量太低而發(fā)生抽搐。 無(wú)機(jī)鹽的生理功能 (1)細(xì)胞內(nèi)某些化合物的重要組成部分，如： 無(wú)機(jī)鹽 生理功能 Mg2＋ 葉綠素必需的原料 Fe2＋ 血紅蛋白的主要成分 PO 合成核苷酸的原料 Zn2＋ 人體內(nèi)100多種酶的重要組成成分 CaCO3 動(dòng)物和人體骨骼、牙齒中的重要成分 (2)維持生物體的生命活動(dòng)，如： 無(wú)機(jī)鹽 生理功能 K＋ 維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓 Na＋ 維持細(xì)胞外液的滲透壓 Ca2＋ 哺乳動(dòng)物血液中鈣鹽含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐 Mn2＋ 某些酶的活化因子 各種離子 維持細(xì)胞和生物體內(nèi)的酸堿平衡 (3)維持生物體內(nèi)的平衡 ①滲透壓的平衡。 ②酸堿平衡(即pH平衡)。pH調(diào)節(jié)著細(xì)胞的一切生命活動(dòng)，它的改變影響著原生質(zhì)體組成物的所有特性以及在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一切反應(yīng)。 1．下列關(guān)于無(wú)機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成 B．Mg2＋是葉綠素的成分之一，缺Mg2＋影響光合作用 C．細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒 D．碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘 【解析】　鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵則不能合成血紅蛋白；Mg2＋是葉綠素的組成成分，缺Mg2＋則不能合成葉綠素，進(jìn)而影響光合作用；細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在；碘是合成甲狀腺激素的原料，在食鹽中加碘是為了補(bǔ)充碘，預(yù)防因食物中缺碘而引起地方性甲狀腺腫。 【答案】　C 2．生長(zhǎng)在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過(guò)液泡貯存大量的Na＋而促進(jìn)細(xì)胞吸收水分，該現(xiàn)象說(shuō)明液泡內(nèi)Na＋參與(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21210001】 A．調(diào)節(jié)滲透壓 B．組成體內(nèi)化合物 C．維持pH D．提供能量 【解析】　液泡貯存大量的Na＋，增大了細(xì)胞液的滲透壓，使吸水能力增強(qiáng)。 【答案】　A 3．生物體內(nèi)含Zn2＋的酶最多，有七十多種酶的活性與Zn2＋有關(guān)，這說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽(　　) A．對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用 B．對(duì)維持細(xì)胞形態(tài)有重要作用 C．對(duì)維持酸堿平衡有重要作用 D．對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的濃度有重要作用 【解析】　酶與生物體的新陳代謝密切相關(guān)，酶活性改變會(huì)影響到生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。 【答案】　A 1．下列關(guān)于組成細(xì)胞的微量元素的說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．通常指生物體生命活動(dòng)所必需的，但需要量卻很少的一些元素 B．生物體中可以有，也可以沒(méi)有的一些元素 C．微量元素是細(xì)胞維持正常生命活動(dòng)不可缺少的元素 D．Cu、Zn、Mo等元素是細(xì)胞內(nèi)的微量元素 【解析】　微量元素是指細(xì)胞內(nèi)含量在萬(wàn)分之一以下的元素，含量雖少，但在生命活動(dòng)中是不可缺少的，主要包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 【答案】　B 2．參加馬拉松比賽的運(yùn)動(dòng)員在比賽結(jié)束后應(yīng)該飲用(　　) A．鹽汽水　　 B．牛奶 C．純凈水 D．果汁 【解析】　比賽過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員大量出汗，排出大量無(wú)機(jī)鹽，所以應(yīng)飲用補(bǔ)充無(wú)機(jī)鹽的鹽汽水。 【答案】　A 3．人體紅細(xì)胞呈圓餅狀，具有運(yùn)輸氧氣的功能，下面是將人體紅細(xì)胞分別放在三種不同的液態(tài)環(huán)境中的細(xì)胞形態(tài)圖，請(qǐng)分析該圖說(shuō)明的問(wèn)題是 (　　) A．水分容易進(jìn)出細(xì)胞 B．無(wú)機(jī)鹽離子容易進(jìn)出細(xì)胞 C．紅細(xì)胞有運(yùn)輸氧氣的功能 D．水分和無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞的形態(tài)和功能有重要作用 【解析】　據(jù)圖，鹽濃度的大小能夠改變紅細(xì)胞的形態(tài)和功能，因此水分和無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞的形態(tài)和功能有重要作用。 【答案】　D 4．“黃金搭檔”含多種維生素及鈣、鐵、鋅、硒等礦物質(zhì)，因具有能改善人體代謝和免疫功能、保障青少年體格和智力正常發(fā)育等保健功能而受到廣大消費(fèi)者的青睞。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．人體對(duì)鈣、鐵、鋅、硒等無(wú)機(jī)鹽的吸收與水關(guān)系不大 B．補(bǔ)鐵將有助于對(duì)缺鐵性貧血癥的治療 C．血鈣過(guò)低的成年人會(huì)患骨質(zhì)疏松癥、肌肉抽搐等疾病 D．維生素不是能源物質(zhì)，但對(duì)生物體的新陳代謝起調(diào)節(jié)作用 【解析】　鈣、鐵、鋅、硒等大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽必須溶解在水中，以離子的形式被吸收。 【答案】　A 5．下圖為幾種生物或生物器官的含水量比較，有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　) A．大麥種子和花生種子含水量低是因?yàn)樗鼈兯H水性物質(zhì)較少 B．代謝旺盛的組織、器官含水量較高 C．生物的含水量因生物種類(lèi)的不同而有所差別 D．不同生物含水量不同與其生存環(huán)境有關(guān) 【解析】　大麥種子和花生種子含水量低，是因?yàn)樵诔墒旌土罆襁^(guò)程中部分自由水散失。 【答案】　A 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.生物體中常見(jiàn)的元素有 20 多種，在無(wú)機(jī)自然界都可找到。 2.水在細(xì)胞中存在形式是自由水和結(jié)合水。 3.無(wú)機(jī)鹽常以離子形式存在，它們都具有重要的生理功能。 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(二)　細(xì)胞中的元素和無(wú)機(jī)化合物 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列關(guān)于化學(xué)元素的敘述不正確的是(　　) A．C是構(gòu)成生物體的最基本元素 B．構(gòu)成細(xì)胞的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 C．構(gòu)成生物體的化學(xué)元素的重要功能之一是組成細(xì)胞的各種化合物 D．生物界和非生物界的統(tǒng)一性表現(xiàn)在無(wú)機(jī)自然界中的元素在生物界都存在 【解析】　生物界和非生物界的統(tǒng)一性表現(xiàn)在生物界中的元素在無(wú)機(jī)自然界都存在；化學(xué)元素在生物體中是以各種化合物的形式存在的，其中含量比較多的元素叫做大量元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，C元素在細(xì)胞干重中含量最多，C元素是最基本的元素。 【答案】　D 2．當(dāng)生物體新陳代謝旺盛與生長(zhǎng)迅速時(shí)，通常結(jié)合水與自由水的比值 (　　) A．會(huì)增大 　 B．會(huì)降低 C．無(wú)變化 D．波動(dòng)大 【解析】　自由水與新陳代謝有關(guān)，自由水越多，新陳代謝越旺盛，所以當(dāng)生物體新陳代謝旺盛與生長(zhǎng)迅速時(shí)，通常結(jié)合水與自由水的比值要下降，故B正確。 【答案】　B 3．水是生命的源泉，人體中水的含量約占65%。下列有關(guān)水的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．參與運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的為自由水 B．結(jié)合水是構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一 C．心肌細(xì)胞只含結(jié)合水，血液只含自由水 D．自由水和結(jié)合水的比例影響新陳代謝的強(qiáng)弱 【解析】　水的存在形式有自由水和結(jié)合水。其中結(jié)合水的功能是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，自由水的功能有：良好溶劑、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物等，故A、B項(xiàng)均正確；自由水越高，代謝越旺盛，故D項(xiàng)正確；心肌細(xì)胞中既有自由水又有結(jié)合水，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　C 4．(2016哈爾濱三中高一期末)有關(guān)生物體細(xì)胞組成元素的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．組成不同生物細(xì)胞的化學(xué)元素種類(lèi)大體相同 B．組成細(xì)胞的最基本元素是C C．同一生物體的不同細(xì)胞內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量相同 D．組成生物體細(xì)胞的元素，在無(wú)機(jī)自然界中都能找到 【解析】　組成生物的元素具有統(tǒng)一性和差異性，A 正確；組成細(xì)胞的最基本元素是C，B 正確；在同一生物的不同體細(xì)胞內(nèi)，各種化學(xué)元素的含量不同，C 錯(cuò)誤；生物界與非生物界的元素組成具有統(tǒng)一性和差異性，D 正確。 【答案】　C 5．(2016廣東增城期中)在下列生理狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水比值增加的是 (　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21210002】 A．細(xì)胞衰老 B．作物越冬 C．種子萌發(fā) D．種子曬干 【解析】　萌發(fā)的種子代謝旺盛，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值增大，C正確。 【答案】　C 6．磁共振技術(shù)可應(yīng)用于臨床疾病診斷。因?yàn)樵S多疾病會(huì)導(dǎo)致組織和器官內(nèi)的水分發(fā)生變化，這種變化恰好能在磁共振圖像中反映出來(lái)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A．人體不同組織和器官的含水量是不一樣的 B．水在細(xì)胞中的存在形式及功能是不會(huì)改變的 C．組織發(fā)生病變，會(huì)影響組織內(nèi)的化學(xué)變化 D．發(fā)生病變的器官，細(xì)胞代謝速率往往會(huì)發(fā)生改變 【解析】　不同組織和器官的含水量不同，水在細(xì)胞中的存在形式為自由水和結(jié)合水，二者可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以水的功能可以改變。 【答案】　B 7．美國(guó)宇航局于2004年3月2日公布了“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)車(chē)對(duì)火星進(jìn)行探測(cè)的詳細(xì)資料，有明確的數(shù)據(jù)表明，火星曾有豐富的水資源，于是推測(cè)火星上可能存在過(guò)生命。這一推測(cè)的理由是(　　) A．水是細(xì)胞含量最多的化合物 B．結(jié)合水是細(xì)胞和生物體的成分 C．一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)水 D．代謝旺盛的細(xì)胞中水的含量較高 【解析】　生命起源于水，生命活動(dòng)離不開(kāi)水，只有C選項(xiàng)說(shuō)明了生命與水的關(guān)系。 【答案】　C 8．下列關(guān)于細(xì)胞中化學(xué)元素的敘述，正確的是(　　) A．細(xì)胞中一種元素的作用能被其他元素替代 B．細(xì)胞中的微量元素因含量極少而不如大量元素重要 C．番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等 D．細(xì)胞中含量最多的四種元素是C、O、H和N 【解析】　細(xì)胞中的每種元素的作用各不相同，生物體內(nèi)的必需元素具有不可替代性；細(xì)胞中微量元素含量極少，但其作用和大量元素同等重要；不同生物對(duì)同一元素的需求量并不相同；C、O、H和N四種元素是組成細(xì)胞的基本元素，含量最多。 【答案】　D 9．微量元素在生物體內(nèi)含量雖然很少，卻是維持正常生命活動(dòng)不可缺少的，可以通過(guò)下面的實(shí)例得到證明的是 (　　) A．Mg2＋是葉綠素的組成成分 B．油萊缺少B時(shí)只開(kāi)花不結(jié)果 C．動(dòng)物血液中Ca鹽含量太低，會(huì)抽搐 D．P是DNA的組成成分 【解析】　微量元素在生物體內(nèi)含量很少，卻是維持正常生命活動(dòng)不可缺少的元素。分析題中的四個(gè)選項(xiàng)，可知Mg、Ca和P都屬于大量元素，故它們不符合題意。 【答案】　B 10．探究鉀是否屬于植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的元素。 (1)實(shí)驗(yàn)思路：利用缺素培養(yǎng)液和完全培養(yǎng)液的培養(yǎng)作對(duì)照并得出結(jié)論。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①培養(yǎng)液的配制： ________________________________。 ②取材：選取________兩組植物。 ③培養(yǎng)：將兩組植物分別培養(yǎng)在盛有上述兩種培養(yǎng)液的容器中，培養(yǎng)條件要________。 ④觀察：_______________________________________________。 (3)預(yù)測(cè)可能的結(jié)果及結(jié)論。如下表： 缺素培養(yǎng)液 完全培養(yǎng)液 結(jié)論 生長(zhǎng)狀況 正常 正常 ① 異常 正常 ② ①_______________________________________________。 ②_______________________________________________。 【解析】　該題重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則。運(yùn)用完全培養(yǎng)液和缺鉀培養(yǎng)液分別培養(yǎng)植物，前者為對(duì)照組，后者為實(shí)驗(yàn)組。取長(zhǎng)勢(shì)相同的植株，在適宜且相同的條件下培養(yǎng)，排除無(wú)關(guān)變量的干擾。若植物對(duì)這種元素的需要是必需的，缺乏時(shí)，植物就會(huì)出現(xiàn)特殊的缺乏癥狀，只有滿足植物對(duì)這種元素需求，癥狀才會(huì)消除。 【答案】　(2)①配制完全培養(yǎng)液和缺鉀培養(yǎng)液　②長(zhǎng)勢(shì)相同的?、巯嗤疫m宜?、軆山M植物的生長(zhǎng)狀況 (3)①鉀不是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的元素?、阝浭侵参锷L(zhǎng)發(fā)育所必需的元素 [能力提升] 11．(2016廣東乳源期末)人體內(nèi)有20多種微量元素，它們的質(zhì)量總和不到體重的千萬(wàn)分之一，但是對(duì)人的健康卻起著重要的作用，下列各組元素全部是微量元素的是 (　　) A．Na　K　Cl　S　O B．F　I　Fe　Zn　Cu C．N　H　O　P　C D．Ge　Ca　Cu　Mg　C 【解析】　組成生物體的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，所以選項(xiàng)A、C、D是錯(cuò)誤的。 【答案】　B 12．(2016安徽馬鞍山月考)為了測(cè)定某種礦質(zhì)元素是否是植物的必需元素，應(yīng)采用的方法是 (　　) A．檢測(cè)正常葉片中該礦質(zhì)元素的含量 B．分析根系對(duì)該礦質(zhì)元素的吸收過(guò)程 C．分析環(huán)境條件對(duì)該礦質(zhì)元素吸收的影響 D．正常培養(yǎng)液中去掉該礦質(zhì)元素后觀察植株生長(zhǎng)發(fā)育狀況，補(bǔ)充該礦元素后繼續(xù)觀察 【解析】　判斷某種元素是否是必需的礦質(zhì)元素，可通過(guò)溶液培養(yǎng)法來(lái)研究：在人工配制的營(yíng)養(yǎng)液中，如果除去某礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育仍然正常，就說(shuō)明這種礦質(zhì)元素不是植物必需的礦質(zhì)元素；如果除去某礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育不正常，而補(bǔ)充這種礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育又恢復(fù)了正常狀態(tài)，就說(shuō)明這種礦質(zhì)元素是植物的必需元素， 【答案】　D 13．(2014海南高考)下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．植物體內(nèi)的水分參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸 B．水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一 C．自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物 D．同種植物萌發(fā)種子的含水量和休眠種子的相同 【解析】　植物體內(nèi)的水分參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，A正確。水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一，B正確。 自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物，C正確。同種植物萌發(fā)種子的含水量大于休眠種子，D錯(cuò)誤。 【答案】　D 14．Ⅰ.水是生命之源，也是細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，在細(xì)胞中有兩種存在形式，即自由水和結(jié)合水。在植物細(xì)胞中自由水和結(jié)合水的比值的變化，是與生命活動(dòng)相適應(yīng)的。 (1)農(nóng)民將新收獲的種子放在場(chǎng)院曬，是為了除去部分________，然后再將其儲(chǔ)存。這樣做有兩個(gè)目的：一是防止水分過(guò)多而霉變；二是可降低種子的________作用，從而減少有機(jī)物的消耗。說(shuō)明________水越多代謝越旺盛。 (2)如果將曬過(guò)的種子再用火烤，失去的主要是________水。 (3)血液凝固時(shí)，________水變成________水，說(shuō)明 _______________________________________________。 Ⅱ.種子在適宜的條件下萌發(fā)成幼苗，下面是經(jīng)過(guò)處理后得到的數(shù)據(jù)，請(qǐng)依據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答問(wèn)題： 處理方法 質(zhì)量 種子 幼苗 濕重 直接稱(chēng)重 160 750 干重 70 ℃，72 h 138 118 灰分 550 ℃，16 h 2 2 (1)和種子相比幼苗濕重增加，增加的主要物質(zhì)是________。 (2)和種子相比，幼苗干重減少，減少的物質(zhì)是________。 (3)灰分代表的物質(zhì)是________。 【解析】　自由水越多，種子代謝越旺盛。儲(chǔ)存種子，要降低自由水的含量，從而降低種子的呼吸作用。曬干的種子丟失了自由水，代謝降低，烘干的種子再用火烤，丟失的是結(jié)合水。結(jié)合水是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，丟失結(jié)合水細(xì)胞會(huì)死亡。血液中含有較多的自由水，能流動(dòng)，當(dāng)自由水變?yōu)榻Y(jié)合水時(shí)，血液不能再流動(dòng)，發(fā)生凝固。幼苗比種子重得多，主要是由于幼苗吸水，細(xì)胞中含有大量自由水。而幼苗由于含水多，呼吸作用旺盛，消耗掉大量有機(jī)物，其干重減少?；曳种饕菬o(wú)機(jī)鹽。 【答案】　Ⅰ.(1)自由水　呼吸　自由　(2)結(jié)合　(3)自由　結(jié)合　自由水和結(jié)合水是可以相互轉(zhuǎn)化的 Ⅱ.(1)自由水(或水)　(2)有機(jī)物　(3)無(wú)機(jī)鹽 15．華北某地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)蘋(píng)果小葉病，有人認(rèn)為是土壤中缺鋅引起的，有人認(rèn)為是土壤中缺鎂引起的?，F(xiàn)有如下材料，請(qǐng)你完成下列實(shí)驗(yàn)，探究上面的猜測(cè)哪個(gè)正確。 材料用具：三組長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋(píng)果幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。 實(shí)驗(yàn)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(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，根據(jù)完全培養(yǎng)液培養(yǎng)和相應(yīng)缺鋅、缺鎂的培養(yǎng)液培養(yǎng)對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育影響的比較，判斷小葉病的病因。 方法步驟： (1)首先配制完全培養(yǎng)液和相應(yīng)的缺鋅培養(yǎng)液和________培養(yǎng)液，分別放入三組培養(yǎng)缸并編號(hào)為A、B、C。 (2)_______________________________________________ _______________________________________________。 (3)放在適宜且相同的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，_______________ _______________________________________________。 (4)結(jié)果預(yù)測(cè)和分析： ①________缸內(nèi)的蘋(píng)果幼苗正常生長(zhǎng)。 ②若B缸內(nèi)蘋(píng)果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而C缸沒(méi)有，則說(shuō)明_____。 ③若________________________，則說(shuō)明蘋(píng)果小葉病是由缺鎂引起的。 ④若________________________，則說(shuō)明蘋(píng)果小葉病既與缺鎂有關(guān)，又與缺鋅有關(guān)。 ⑤若________________________，則說(shuō)明蘋(píng)果小葉病與缺鎂、缺鋅都無(wú)關(guān)。 【解析】　 要研究某種元素是否是植物的必需元素，應(yīng)該設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，同時(shí)應(yīng)該遵循單一變量原則、對(duì)照原則、平行重復(fù)原則和等量原則。實(shí)驗(yàn)的自變量是Zn、Mg的有無(wú)，因變量是植物的生長(zhǎng)狀況，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該設(shè)計(jì)全素培養(yǎng)液和缺素培養(yǎng)液進(jìn)行對(duì)照，對(duì)照組用全素培養(yǎng)液培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組分別用缺鋅培養(yǎng)液和缺鎂培養(yǎng)液培養(yǎng)，根據(jù)植物的生長(zhǎng)狀況來(lái)判斷小葉病與鎂和鋅的關(guān)系。 【答案】　(1)缺鎂　(2)將三組長(zhǎng)勢(shì)相同的蘋(píng)果幼苗分別栽培在上述三組不同類(lèi)型的培養(yǎng)液中　(3)觀察三組蘋(píng)果幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育狀況　(4)①A②蘋(píng)果小葉病是由缺鋅引起的?、跜缸內(nèi)蘋(píng)果幼苗表現(xiàn)出小葉病，而B(niǎo)缸沒(méi)有?、蹷、C兩缸內(nèi)蘋(píng)果幼苗都表現(xiàn)出小葉病?、軧、C兩缸內(nèi)蘋(píng)果幼苗都不表現(xiàn)出小葉病