高中生物第2章组成细胞的分子第5节细胞中的无机物优化练习新人教版必修3 2.docx
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高中生物第2章组成细胞的分子第5节细胞中的无机物优化练习新人教版必修32
第5节细胞中的无机物
[课时作业(七)]
一、选择题
1.在探索外星空间是否存在生命的过程中,科学家始终把寻找水作为最关键的一环,这是因为水在生命中的意义是( )
A.水可以降温
B.水在生物体内可以流动
C.细胞内的许多生化反应必须有水
D.水可以维持细胞形态
解析:
自由水可以为细胞内的化学反应提供反应环境,如果没有水,细胞内的很多化学反应无法进行,进而生命活动无法完成,因此水在生物体生命活动中具有重要意义。
答案:
C
2.一个正在进行旺盛生命活动的细胞,假定在其生命活动过程中含水量不变,则下列有关温度对结合水和自由水比例的影响的叙述,正确的是( )
A.温度升高,结合水比例减小,自由水比例增大
B.温度升高,结合水比例增大,自由水比例减小
C.温度降低,结合水比例减小,自由水比例增大
D.温度降低,结合水和自由水比例不变
解析:
温度升高,分子运动加快,部分结合水挣脱亲水性物质的束缚,转变为自由水,自由水的比例增大,细胞的代谢也适当增强。
答案:
A
3.结合下列曲线图,有关无机物在生物体内含量的说法,错误的是( )
A.曲线①可表示人体内自由水与结合水的比值随年龄的变化
B.曲线②可以表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化
C.曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,种子内无机盐的相对含量变化
D.曲线①可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化
解析:
一般来说,细胞内的结合水含量是相对稳定的,但自由水的含量变化较大,衰老的细胞中自由水含量减少,细胞内自由水与结合水的比值也将减小;自由水是细胞内的良好溶剂,细胞内许多化学反应都需要有水的参与,所以细胞内自由水与结合水的比值升高后,代谢增强,细胞呼吸速率加快;玉米种子被烘干的过程中含水量越来越少,其内的无机盐相对含量逐渐增加,最后达到一恒定值;人体老化的特征之一就是水的含量减少,幼儿身体内水的含量约为77%,远远高于成年人身体内水的含量。
答案:
C
4.下列关于生物体内水的叙述,不正确的是( )
A.结合水是细胞的重要组成成分
B.血细胞中的水大部分是自由水
C.细胞内结合水与自由水的比值与新陈代谢强度无关
D.自由水可参与细胞内物质的运输与化学反应
解析:
水在细胞中的存在形式有结合水和自由水,结合水是组成细胞结构的重要成分,自由水是细胞内的良好溶剂、细胞生活的液体环境和各种化学反应的介质,自由水与结合水的比例变化主要取决于新陈代谢强度。
答案:
C
5.人体某些组织的含水量近似,但形态却不同,例如,心肌含水量约79%呈坚韧状态,血液的含水量约82%却呈川流不息的液态。
从水在生物体内的存在形式看,对这种差异的解释是( )
A.心肌内结合水较多 B.血液中结合水较多
C.心肌内全是结合水D.血液中全是自由水
解析:
水是构成细胞的重要成分。
水在细胞内的存在形式有自由水和结合水两种形式。
细胞的形态与自由水和结合水的比例有关。
答案:
A
6.细胞的一切生命活动都离不开水,相关说法错误的是( )
A.一般而言,活细胞中含量最多的化合物是水
B.水在细胞中有自由水和结合水两种存在形式,代谢旺盛的细胞内自由水含量较多
C.植物的成熟叶比幼嫩叶面积大,因此水的百分含量也高一些
D.干旱地区植物肥厚的肉质茎或发达的根系都是对缺水环境的适应特征
解析:
活细胞中含量最多的化合物是水。
水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在,结合水与细胞内的其他物质相结合,是构成细胞结构的重要组成成分;自由水是细胞内良好的溶剂,所以代谢旺盛的细胞内自由水含量较高。
发达的根系利于更好地吸收土壤深处的水分,肥厚的肉质茎便于贮存水分。
答案:
C
7.下列对于生物体内自由水的叙述不正确的是( )
A.生物体代谢旺盛时含量最丰富的物质
B.不发生化学反应
C.生物体内各种化学反应的介质
D.植物越冬时,自由水含量降低
解析:
自由水是以游离的形式存在的水,代谢旺盛时含量多,可以作为各种反应的介质,还可作为水解反应、光合作用及呼吸作用的反应物。
冬季,部分自由水转化为结合水,使自由水含量降低,提高了植物的抗寒能力。
答案:
B
8.下列有关生物体内无机化合物的叙述,错误的是( )
A.抗冻植物细胞内自由水含量较高
B.占人体细胞鲜重最多的元素为O
C.无机盐离子对维持血浆的酸碱平衡有重要作用
D.镁是构成叶绿素的必需成分,植物缺乏镁时会导致叶片发黄
解析:
抗冻植物细胞内自由水的含量较低,代谢速率降低;占人体细胞鲜重最多的元素为O,其次为C;无机盐离子对维持血浆的酸碱平衡有重要作用;镁是合成叶绿素的必需元素。
答案:
A
9.九死还魂草(卷柏)干枯后,如得到充足的水分仍能成活,但如果烘干后,再多的水也不能使其成活,其原因是在烘干的过程中( )
A.失去的主要是自由水
B.失去的主要是结合水
C.此植物具有特殊的贮水结构
D.对上都不正确
答案:
B
10.下列关于生物体内水和无机盐的叙述中,不正确的是( )
A.参与体内运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值升高
C.观察人的口腔上皮细胞时要用质量分数为0.9%的NaCl溶液,这说明无机盐在维持细胞的形态和功能方面有重要作用
D.自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
解析:
参与体内运输营养物质和代谢废物的水属于自由水;当生物体的代谢减弱时,自由水的含量会降低;在生理盐水中人体细胞才能维持正常的形态和生理作用;自由水与结合水的比例会影响细胞代谢的旺盛程度。
答案:
B
11.下面是一组生物体及人体组织、器官的含水量。
从表中数据分析可得出的正确结论是( )
表1 生物体的含水量
生物
水母
鱼类
蛙
哺乳
动物
藻类
高等
植物
含水量(%)
97
80~85
78
65
90
60~80
表2 人体组织、器官的含水量
组织、器官
牙齿
骨骼
骨骼肌
心脏
血液
脑
含水量(%)
10
22
76
79
83
84
①构成生物体的成分中水的含量最多
②生物体的含水量与生物的生存环境密切相关
③代谢旺盛的组织、器官含水量较多
④组织、器官的形态结构差异与水的存在形式相关
A.①②③④B.①②③
C.①②D.①
解析:
从表1中发现不同种类生物含水量差异很大,但含水量都在60%以上,而且水生生物比陆生生物的含水量明显多些,所以①②是正确的;从表2可以发现代谢旺盛的组织、器官,如心脏、骨骼肌、脑的含水量明显多些,故③也正确。
尽管组织、器官的形态结构差异与水的存在形式相关这句话正确,但因表中没有提供自由水与结合水的相关数据,所以不能从表中数据得出结论④。
答案:
B
12.磁共振技术(MRI)可应用于临床疾病诊断。
因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化,这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。
下列有关叙述错误的是( )
A.构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的
B.水在细胞中的存在形式及功能是不变的
C.组织发生病变,会影响组织内的化学变化
D.发生病变的器官,新陈代谢速率往往会发生改变
解析:
水是细胞中含量最多的化合物,水在细胞中的存在形式及功能并不是一成不变的,人体在不同环境下,体内代谢强度不同,细胞内自由水含量会发生改变;人体中不同组织器官的代谢强弱不同,是与含水量相对应的;组织或器官病变,代谢强度降低,细胞内的生物化学反应受到影响。
答案:
B
二、非选择题
13.如图是培育的长春冬小麦(品种“吉株”)在不同时期的含水量、自由水量、结合水量和呼吸速率随时间的变化情况。
(1)在9~12月,随着气温的不断下降,结合水的含量相对________________,由于结合水与亲水性物质结合而不易结冰,所以结合水含量的相对增加有利于增强冬小麦的抗________性。
(2)大约从10月9日开始,冬小麦的呼吸________,植物细胞消耗的糖分少,有利于糖分积累,这样就提高了________浓度,使冰点________。
(3)在9~12月,自由水与含水量的比值不断________,新陈代谢不断________。
解析:
(1)在细胞中水的存在形式有两种:
一是自由水,二是结合水。
随着气温的不断下降,结合水的含量相对提高,可提高植物的抗寒性。
(2)随着温度下降,冬小麦的呼吸逐渐减弱,由于糖分的消耗减少,细胞液的浓度升高,使冰点降低。
(3)图中可以看出,在9~12月,自由水与含水量的比值不断降低,自由水减少,新陈代谢不断减弱。
答案:
(1)提高 寒
(2)逐渐减弱 细胞液 降低
(3)降低 减弱
14.铁是合成人体血红蛋白不可缺少的成分,人体缺铁会引起缺铁性贫血症。
食物中的铁一般是有机铁,人体只能吸收利用其中的10%左右,铁锅中却含有容易被人体吸收利用的无机铁,用铁锅烧菜,对防治缺铁性贫血症大有好处。
钙在人体内的总量达1300g,其中99%存在于骨骼中,一旦离子态的钙在血浆中的浓度明显下降,神经肌肉的兴奋性会大大增加,出现手足抽搐症;相反,血钙过高会引起心脏、呼吸衰竭。
(1)贫血症患者血液运输________的能力低。
(2)人体中含钙最多的是________。
A.肌肉B.骨骼
C.上皮组织D.神经组织
(3)人在长跑后,因流汗过多常出现抽搐现象,这是因为身体中________含量太低。
A.K+ B.Na+ C.Ca2+ D.Mg2+
(4)由上述铁、钙在人体中的作用可以推测无机盐在生物体内有哪些重要作用?
________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析:
血红蛋白存在于红细胞中,其特点是易与氧气结合,也易与氧气分离,具有运输氧气的功能。
贫血症患者因血红蛋白的含量低,因此血液运输氧气的能力也就低。
人体中的钙大都存在于骨骼中。
人体血液中Ca2+含量过低,会出现抽搐现象。
答案:
(1)O2
(2)B (3)C
(4)有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,有些无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用
15.设计一个实验证明镍盐为植物生活所必需的无机盐,根据提供的实验材料用品,完成实验步骤,并得出相应结论。
(1)材料用品:
完全培养液甲,缺镍的完全培养液乙,适当的固定材料,广口瓶若干,长势相似的玉米幼苗,含镍的无机盐。
(2)方法步骤:
①取两个洁净的广口瓶编号A、B,并向A中加入一定量的完全培养液甲,向B中加入_______________________________________________________。
②取_________________分为两组,将其中一组放入A瓶中,另一组放入B瓶中。
③将两广口瓶置于________条件下培养一段时间,观察____________________。
(3)实验结果及结论:
A瓶中__________________;B瓶中_________________________________。
说明_____________________________________________________________。
(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐,还应增加的实验步骤是_________。
解析:
根据实验目的,本实验的自变量是营养液中镍盐的有无,其他条件均应相同。
溶液培养法可以用来判定某元素是否是必需元素,运用对照原则,将玉米幼苗随机分为两组,分别放在含镍和不含镍的培养液中培养,观察实验结果,对结果进行分析,得出结论。
答案:
(2)①等量的缺镍的完全培养液乙 ②长势相似的玉米幼苗 ③相同的适宜 玉米幼苗的生长状况 (3)玉米幼苗生长正常 玉米幼苗不能正常生长 镍盐是植物生活所必需的无机盐 (4)向B瓶中添加镍盐,观察玉米幼苗能否恢复正常生长第4节第1课时捕获光能的色素和结构
[课时作业(十六)]
一、选择题
1.叶绿体中色素的提取和分离的实验目的是( )
A.观察各种色素的吸收光谱
B.验证叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色
C.用纸层析法将色素进行分离
D.提取叶绿体中的叶绿素
解析:
叶绿体中色素的提取和分离的实验目的是验证叶绿体中含有哪几种色素及各种色素的颜色。
答案:
B
2.提取和分离绿叶中色素的正确顺序是( )
A.剪碎绿叶→研磨→过滤→画滤液细线→纸层析
B.剪碎绿叶→研磨→加SiO2、CaCO3→过滤→画滤液细线→纸层析
C.剪碎绿叶→研磨→滤纸过滤→色素滤液→画滤液细线→纸层析
D.剪碎绿叶→研磨→过滤→滤液→画滤液细线→铅笔画线→纸层析
解析:
提取色素时,先将选取的绿叶剪碎后,放入研钵中研碎,然后将研磨液过滤得到滤液,再制备滤纸条,并画好滤液细线,放在层析液中进行分离。
答案:
A
3.下列分离绿叶中色素的装置,正确的是( )
解析:
在放置滤纸条时,一定注意的是滤液细线不能没入层析液中;层析液易挥发,一定要加盖。
答案:
A
4.关于绿叶中色素的提取和分离实验的操作,不正确的是( )
A.使用尼龙布过滤研磨液
B.准备滤纸条时,需要将滤纸条的一端剪去两个角
C.在画出一条滤液细线后紧接着立即重复画线一两次
D.研磨叶片时,用无水乙醇溶解色素
解析:
实验中过滤研磨液用尼龙布,所以A正确;准备滤纸条时,需要将滤纸条的一端剪去两个角,以便各种色素在滤纸条上的扩散起点相同,避免各色素带重合,所以B正确;在画出一条滤液细线后,待滤液干后再重复画线一两次,所以C错误;研磨叶片时,用无水乙醇使脂溶性色素溶解,且对实验者没有伤害,所以D正确。
答案:
C
5.(2016·高考全国卷Ⅱ)关于高等植物叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂乙醇中
B.构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收
C.通常红外光和紫外光可被叶绿体中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的
解析:
叶绿体中的色素是有机物,可溶于无水乙醇中,A正确;Mg2+是构成叶绿素的成分,可由植物的根从土壤中吸收,B正确;一般情况下,光合作用所利用的光都是可见光,叶绿体中的色素主要吸收红光、蓝紫光用于光合作用,C错误;叶绿素的合成需要光照,黑暗中生长的植物幼苗叶片呈黄色是由于叶绿素合成受阻引起的,D正确。
答案:
C
6.下列关于叶绿体和光合作用的描述中,正确的是( )
A.叶片反射绿光呈绿色,因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B.叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C.光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2分成合成一个三碳化合物
解析:
叶绿体吸收日光中的绿光最少,因此日光中绿光透过叶绿体的比例最大;植物细胞中与光合作用有关的色素全部分布在叶绿体的类囊体膜上;叶绿体中合成的ATP是由光反应阶段水分解产生的,直接用于暗反应;光合作用强烈与否,不影响暗反应过程三碳化合物的合成方式,都是1个CO2分子被1个五碳化合物固定,合成2个三碳化合物。
答案:
B
7.某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。
将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是( )
A.光吸收差异显著,色素带缺第2条
B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条
C.光吸收差异显著,色素带缺第3条
D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条
解析:
叶绿体中的叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,所以当对水稻叶黄素缺失突变体进行红光照射时,光吸收差异不显著;对正常叶片叶绿体中的色素提取后层析的结果,自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b,故B项正确。
答案:
B
8.下列有关叶绿体的说法正确的是( )
A.叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B.叶绿体中色素都分布在类囊体薄膜上,酶都分布在基质中
C.叶绿体产生的O2除供自身利用外,还可被线粒体利用
D.线粒体产生的CO2被叶绿体利用至少需穿过4层磷脂双分子层
解析:
叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒而增大膜面积,而线粒体是通过内膜向内折叠形成嵴来增大膜面积,因此两者增大膜面积的方式不同;叶绿体中与光合作用有关的色素分布于类囊体的薄膜上,而酶则分布于类囊体薄膜和基质中;叶绿体是进行光合作用的细胞器,不消耗O2,产生的O2可被有氧呼吸第三阶段所利用。
答案:
D
9.下列关于绿叶中色素的提取和分离实验的叙述,不正确的是( )
A.实验目的是证明四种色素在层析液中的溶解度和扩散速度不同
B.加入二氧化硅的目的是为了研磨充分
C.叶绿体中各种色素的含量和颜色不同
D.提取液呈绿色是因为含有叶绿素a和叶绿素b
解析:
实验目的是将叶绿体中的色素进行提取和分离,了解色素的种类和含量,而色素的溶解度不同、扩散速度不同是分离的原理;加入二氧化硅的目的是使研磨充分;叶绿体中含有的色素共4种,颜色和含量不同,由于叶绿素a和叶绿素b呈绿色且含量较多,所以提取液呈绿色。
答案:
A
10.叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。
下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是( )
A.叶绿体普遍分布在植物细胞中
B.叶绿素在高等植物体内有两种,叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色
C.同线粒体一样,叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积
D.叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用
解析:
不是所有的植物细胞都有叶绿体,一般地讲,叶绿体分布在绿色植物的绿色部分,主要存在于叶肉细胞中。
叶绿体中的色素分为两大类,即叶绿素和类胡萝卜素,其中,叶绿素又包括蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b;类胡萝卜素包括橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。
叶绿体的内膜光滑,其内部的基粒和类囊体一方面扩大了膜面积,供色素和酶分布,另一方面极大地扩展了受光面积;而线粒体的内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶。
叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,并非不吸收其他颜色的光,只不过吸收量较少。
答案:
B
11.如图表示叶绿体色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少)。
甲、乙两图分别是( )
A.类胡萝卜素、叶绿素的吸收光谱
B.叶绿素、类胡萝卜素的吸收光谱
C.叶黄素、叶绿素的吸收光谱
D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱
解析:
由图文信息可知,甲图表示的色素主要吸收蓝紫光和红光,为叶绿素;乙图表示的色素主要吸收蓝紫光,为类胡萝卜素。
答案:
B
12.如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸条上的分离情况。
下列说法不正确的是( )
A.乙在滤纸条上最宽
B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
C.四种色素在层析液中溶解度最大的是甲
D.发黄的菠菜叶中色素含量显著减少的是甲和乙
解析:
乙的相对含量最大,故其最宽。
色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的在滤纸条上扩散速度快,所以丁的溶解度最大,扩散最快。
菠菜叶发黄是由于叶绿体中的叶绿素被破坏而呈现类胡萝卜素的颜色所致。
答案:
C
二、非选择题
13.如图是绿叶中色素的提取和分离过程图解,根据所学知识回答下列问题:
(1)图一是色素的提取,其中甲过程按a、b、c依次加入5g绿叶、SiO2和CaCO3、10mL________;加入c的作用是________。
(2)图一中乙过程是过滤得到含有色素的滤液,其中用的单层尼龙布而不用纱布,原因是______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)图二中戊是沿铅笔细线画出含色素的滤液细线e,要求做到画出的e要________,所以在画线时每画一次滤液细线后要待干燥后再画下一次,重复1~2次。
(4)图二是纸层析分离色素的步骤,其中h是______,g和f的位置关系是_____。
解析:
(1)除向研钵中加入材料、SiO2和CaCO3外,还应加入溶解并提取色素的无水乙醇。
(2)单层尼龙布过滤效果好,而纱布具有吸收色素的能力。
(3)画滤液细线时要注意画得细、直、齐,这样在色素分离时现象才能明显。
(4)图二中己是纸层析分离,由于色素易溶于层析液,所以不能让层析液没及滤液细线。
答案:
(1)无水乙醇 溶解色素
(2)纱布对色素的吸收性强,会遗失部分色素,导致色素含量降低
(3)细、直、齐
(4)层析液 g不能没及f
14.研究小组为探究某砖厂排放的废气对周边橡胶树光合作用的影响,在距离砖厂200m、400m、600m处分别选取10株橡胶树,测定其叶片的光合速率和叶绿素含量,结果如图。
请回答:
(1)叶绿素主要吸收________光。
对每处测得的叶绿素含量应取________,以减小实验误差。
(2)实验结果表明,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率越________,推测其原因是______________________,影响了对光的吸收。
解析:
(1)叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收蓝紫光和红光;对每处测得的叶绿素含量应取平均值,以减小实验误差。
(2)从题图中左图可以直接看出,样点与砖厂距离越小,橡胶树叶片的光合速率越低;从题图中右图可以看出样点与砖厂距离越小,叶绿素含量越少,可推测出影响光合速率的原因应是叶绿素含量少。
答案:
(1)红光和蓝紫 平均值
(2)低 叶绿素含量少
15.关于绿叶中色素的提取和分离实验:
(1)某同学在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时,操作情况如下表述:
①将5g新鲜完整的菠菜叶放在研钵中,加入无水乙醇、石英砂、碳酸钙以后,迅速研磨。
②用毛细吸管吸取少量滤液,沿滤纸上的铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线,并连续迅速地重复画2~3次。
③把画好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散。
实验结果失败,请指出其错误并改正:
①_______________________________________________________________。
②_______________________________________________________________。
③______________________________________________________________。
(2)某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别,选择了新鲜菠菜的“绿叶”“嫩黄叶”做“绿叶中色素的提取和分离”实验,色素层析结果如图,请根据实验结果回答:
①绿叶组的滤纸条是________(填字母),判断依据是______________。
②嫩黄叶组的滤纸条是________(填字母),判断依据是___________。
解析:
(1)选择新鲜的实验材料,叶片应剪碎,画滤液细线要求细、齐、直,并且等上次画线干燥后再画线;在层析时,不能摇晃,以防止层析液没及滤液细线。
(2)绿叶组中应含有较多的叶绿素,嫩黄叶组中应含有相对较多的类胡萝卜素。
答案:
(1)①不应该用完整叶片而应剪碎
②不应该连续迅速重复画线,而应待滤液细线干燥后再重复画线
③不应该摇晃,以免层
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