我們知道，水分是維持生命活動和發(fā)展的重要因素，在IB生物學(xué)，水的應(yīng)用無處不在。今天A加未來IB生物輔導(dǎo)老師就以水為指引，帶領(lǐng)大家一起來串聯(lián)一下在IB生物學(xué)習(xí)中的那些和水有關(guān)的考點內(nèi)容，希望對大家有所幫助。
 

 

　　1.水的存在

 

　　(1)細(xì)胞中的水

 

　　水是活細(xì)胞含量最多的化合物，約占細(xì)胞鮮重的80%～90%，在干種子和休眠時的種子中含水量較少.水在細(xì)胞中以結(jié)合水和自由水兩種形式存在，結(jié)合水在細(xì)胞中與某些大分子(如蛋白質(zhì))結(jié)合，自由水存在于多種細(xì)胞器(如線粒體，葉綠體，液泡等)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中.

 

　　實際上結(jié)合水與自由水之間沒有明確的界限.其中，自由水含量的多少決定細(xì)胞的代謝強(qiáng)度，細(xì)胞中(或生物體)的自由水含量越多，代謝越強(qiáng)，但抗性越弱；反之，則代謝減弱，但抗性增強(qiáng).

 

　　(2)細(xì)胞外液中的水

 

　　多細(xì)胞植物的細(xì)胞間隙，各種分泌物(如某些漿汁等)和多細(xì)胞動物的內(nèi)環(huán)境，分泌物(如消化液，淚液等)，排泄物(如尿液，汗液等)都含有水.

 

　　(3)生態(tài)環(huán)境中的水

 

　　大氣，水體，土壤等非生物環(huán)境中都含有水.

 

　　2.水的功能

 

　　水是生命存在的先決條件，生命起源于具有水的海洋，沒有水，則最基本的生命特征——新陳代謝及在其基礎(chǔ)上的其他特征就會消失，生命就會終結(jié).

 

　　(1)生物體內(nèi)的水

 

　　①結(jié)合水:細(xì)胞或生物體結(jié)構(gòu)的組成成分.

 

　　②自由水:

 

　　a.細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，起運(yùn)輸代謝物質(zhì)的作用

 

　　生物細(xì)胞中的有機(jī)物，無機(jī)鹽等都溶解在自由水中，動植物的許多分泌物，代謝廢物都是隨自由水而排出體外的.

 

　　b.新陳代謝的反應(yīng)物

 

　　有氧呼吸等許多生化反應(yīng)需要水參與.正常生活的生物，其細(xì)胞中"自由水/結(jié)合水"的比值越大，新陳代謝越旺盛，反之則越弱.

 

　　c.維持細(xì)胞及生物體的固有形態(tài)

 

　　由于細(xì)胞含有大量的水分，從而能維持細(xì)胞的緊張度.對植物而言可使枝葉挺立，便于接受陽光和葉面蒸騰，同時還可使花朵張開，利于傳粉，成熟的植物細(xì)胞失水會發(fā)生質(zhì)壁分離而收縮，吸水時會變得硬挺膨脹；對動物而言，細(xì)胞失水會發(fā)生皺縮，過度吸水會脹破.

 

　　d.調(diào)節(jié)生物的體溫

 

　　水具有很高的汽化熱和比熱容，又有較高的導(dǎo)熱性，因此水在生物體內(nèi)的不斷流動，蒸發(fā)，葉面蒸騰等能夠使熱量順利地散發(fā)，利于生物體體溫的穩(wěn)定和避免被炎熱夏季的陽光灼傷.

 

　　e.水的其他功能

 

　　水分子的極性強(qiáng)，能使溶解于其中的許多物質(zhì)解離成離子，利于生化反應(yīng)的進(jìn)行；水還具有潤滑作用.

 

　　(2)生態(tài)環(huán)境中的水——生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成成分

 

　　水是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成成分，它保障著生物的生活和生存，影響著某些植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，決定著陸生生物的分布，如干旱沙漠地區(qū)只有少數(shù)耐旱生物生存.另外它還是某些生物進(jìn)化的重要選擇因素.

 

　　3.水與新陳代謝

 

　　(1)水分的吸收

 

　　①吸水原理:吸脹作用，滲透作用

 

　　吸脹作用靠親水性物質(zhì)吸水，如干種子，分生區(qū)細(xì)胞；與細(xì)胞死活無關(guān)；親水性強(qiáng)弱規(guī)律:蛋白質(zhì)>淀粉>纖維素，脂肪不具親水性；滲透吸水要有半透膜，靠濃度差吸水.

 

　　②吸水的部位和動力

 

　　細(xì)胞的吸水動力本質(zhì)上主要來自細(xì)胞內(nèi)，外液的濃度差(即滲透壓).對植物體而言，吸水外因是蒸騰作用和根壓.就吸水部位而言，植物主要靠根尖成熟區(qū)表皮細(xì)胞吸收，其次還有葉片等；單細(xì)胞動物靠細(xì)胞直接吸收，如草履蟲；低等多細(xì)胞動物靠消化腔吸收，如水螅；人和高等動物靠消化道中的胃，小腸，大腸吸收，腎小管，集合管對原尿中水的重吸收等.

 

　　③蒸騰作用，吸水與吸收礦質(zhì)元素的關(guān)系

 

　　(1)蒸騰作用為水和礦質(zhì)元素的吸收提供動力，與水和礦質(zhì)元素的吸收無直接關(guān)系，但有利于水和礦質(zhì)元素的吸收.

 

　　(2)水分的運(yùn)輸

 

　　低等多細(xì)胞生物通過細(xì)胞間的滲透運(yùn)輸.高等多細(xì)胞植物可通過共質(zhì)體(無數(shù)活細(xì)胞原生質(zhì)體通過胞間連絲形成的一個連續(xù)整體)間的滲透運(yùn)輸，即通過胞間連絲運(yùn)輸，這種方式速率慢；也可通過質(zhì)外體運(yùn)輸，即通過非原生質(zhì)的部分，包括細(xì)胞壁，細(xì)胞間隙，導(dǎo)管運(yùn)輸，這種方式速率快.高等動物則通過血液循環(huán)系統(tǒng)和淋巴循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸水分.

 

　　(3)水分的利用與產(chǎn)生

 

　　①新陳代謝利用水(消耗水)的生理過程及結(jié)構(gòu)

 

　　a.大分子有機(jī)物的消化(水解)

 

　　多糖的消化，即"淀粉一麥芽糖一葡萄糖"；部位:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(細(xì)胞內(nèi)消化)，消化道(細(xì)胞外消化).

 

　　蛋白質(zhì)的消化，即"蛋白質(zhì)一氨基酸"；部位:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(細(xì)胞內(nèi)消化)，消化道(細(xì)胞外消化).

 

　　脂肪的消化，即"脂肪一甘油，脂肪酸"；部位:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(細(xì)胞內(nèi)消化)，消化道(細(xì)胞外消化).

 

　　b.肝臟和肌肉細(xì)胞中糖元的分解過程消耗水.

 

　　c.光合作用的光反應(yīng)部位:葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜.

 

　　d.有氧呼吸的第二階段部位:線粒體.

 

　　e.ATP的水解過程部位:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，葉綠體基質(zhì)，線粒體等.

 

　　f.ATP水解成ADP和Pi時消耗水.

 

　　②細(xì)胞中產(chǎn)生水的結(jié)構(gòu)及代謝

 

　　a.在葉綠體的基質(zhì)中通過暗反應(yīng)合成有機(jī)物的過程產(chǎn)生水。

 

　　b.在線粒體中通過有氧呼吸的第三階段產(chǎn)生水。

 

　　c.核糖體上通過氨基酸的脫水縮合作用產(chǎn)生水。

 

　　d.高爾基體上通過臺成纖維素產(chǎn)生水。

 

　　e.細(xì)胞核在DNA復(fù)制過程中產(chǎn)生水。

 

　　f.動物肝臟和肌肉中合成糖元時產(chǎn)生水。

 

　　g.ADP生成ATP時產(chǎn)生水。

 

　　(4)水的排出

 

　　①植物:蒸騰作用(占95%～99%)；葉片的吐水；隨某些分泌物排出，如漿汁等。

 

　　②動物:呼出的氣體中的水蒸氣；汗液中的水；尿液中的水；隨某些分泌物排出，如淚液，消化液等。

 

　　通過今天的IB生物輔導(dǎo)內(nèi)容，大家對于生物學(xué)中關(guān)于水分應(yīng)用的考點是不是都掌握了呢？相信有了這些內(nèi)容的把握，大家的生物學(xué)習(xí)會得到更好的提升喔！更多IB生物輔導(dǎo)方面的問題，歡迎隨時咨詢我們！