Question

下列有关细胞内物质含量比值的关系，正确的是（   ）

A. 种子结合水/自由水的比值，萌发时比休眠时高

B. 人体细胞内O₂/CO₂的比值，线粒体内比细胞质基质高

C. 神经纤维膜内K+/Na+的比值，动作电位时比静息电位时高

D. 适宜条件下光合作用过程中C₅/C₃的比值，停止供应CO₂后短时间内比停止前高

Answer

D

【解析】A.种子萌发时会大量吸收水分，结合水含量低，自由水含量高；种子休眠时结合水含量高，自由水含量低，故种子结合水/自由水的比值，萌发时比休眠时低，A错误；B.O2和CO2都是通过自由扩散的方式进出线粒体膜，O2从细胞质基质进入线粒体，说明细胞质基质中的O2浓度高于线粒体内，CO2从线粒体进入细胞质基质，说明线粒体内的CO2浓度高于细胞质基质，也就是细胞质基质中，O2浓度高，CO2浓度低，线粒体内O2浓度低，CO2浓度高，则人体细胞内O2/CO2的比值，线粒体内比细胞质基质低，B错误；C.神经细胞内K+浓度明显高于膜外，而Na+浓度比膜外低，静息电位的产生与维持主要是由于K+外流，动作电位产生的机制是Na+内流，所以神经纤维膜内K+/Na+的比值，动作电位时比静息电位时低，C错误；D.光合作用的暗反应阶段，首先发生CO2的固定，即CO2与C5结合生成C3，随后在光反应产生的ATP提供能量的前提下，C3被光反应的产物[H]还原，所以光合作用过程中C5/C3的比值，停止供应CO2后比停止前的高，D正确。

【考点定位】水的种类和作用；物质跨膜运输的方式、兴奋在神经纤维上的传导；光合作用的基本过程

【名师点睛】自由水、结合水及其与代谢、抗逆性的关系

1.自由水与结合水的区别和联系

自由水

结合水

概念

以游离的形式存在，不与其他物质结合的水

与细胞内亲水性物质如蛋白质、淀粉等结合的水

特点

流动性强，易蒸发，加压可析离

不流动，不能析离，不蒸发，无溶解性

自由水

结合水

作用

①良好溶剂
②各种生化反应的介质
③生化反应(如光合作用、呼吸作用)的原料
④物质运输

①细胞结构的重要组成成分
②赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性

含量

多，约占细胞内全部水的95%

少，约占细胞内全部水的5%

2.自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系

自由水/结合水:

比值高代谢旺盛，但抗逆性差

比值低代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强

3.影响细胞含水量的因素

(1)生活环境：水生生物含水量＞陆生生物。

(2)生长发育阶段：幼儿＞成年；植物幼嫩部分＞植物老熟 部分。

(3)组织、器官种类与代谢强度：如牙齿含水量为10%，骨 骼含水量为22%，血液含水量为83%。

4.自由水和结合水的存在及其功能的验证

(1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻⇒自由水散失，代谢 减弱。

(2)干种子用水浸泡后仍能萌发⇒失去自由水的种子仍保持 其生理活性。

(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠⇒ 失去结合水。种子浸泡后不萌发⇒失去结合水的细胞失去生理活性。

5.在生产实际中的应用

(1)种子贮藏：晒干种子可减少自由水含量，起到降低代谢 速率、延长存贮寿命的作用。

(2)减少灌溉：低温环境下减少对花卉、作物的灌溉，可在一定程度上提高植物的抗冻能力。