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1、高三生物第二轮复习,水 专 题,1.细胞中的水:,一.细胞与水,水的存在形式:自由水和结合水【注意】自由水/结合水的比例越大,细胞的生命活动越旺盛,种子晒干时减少的是自由水。,水的作用:自由水:溶剂作用,运输作用,新陈代谢原料；维持细胞和植物体的基本形态；结合水:细胞的组成成分,在叶绿体的基质中通过暗反应过程产生水在线粒体中通过有氧呼吸的第三阶段产生核糖体上通过氨基酸的缩合作用产生高尔基体上通过纤维素的合成产生（植物细胞有丝分裂 时形成新的细胞壁）细胞核内在DNA合成过程中产生动物肝脏和肌肉中合成糖元时产生 ATP合成时产生,2、细胞中产生水的结构及代谢,叶绿体基粒片层结构薄膜上通过光反应消耗
2、线粒体中通过有氧呼吸的第二阶段消耗肝脏和肌肉中糖元的分解过程中消耗ATP水解成ADP和磷酸时消耗消化道内淀粉、蛋白质等的消化时消耗,3、细胞中消耗水的结构及代谢,二、植物的水分代谢,1、水的吸收,(1)吸胀作用吸水：原理：细胞内的亲水性物质吸水。植物细胞在没有形成中央大液泡前，主要通过吸胀作用吸水。亲水性物质：蛋白质、淀粉、纤维素 注意：由于任何植物细胞内都有亲水性物质存在所以任何植物细胞都能进行吸胀作用吸水。,（2）渗透作用吸水的原理：,一个有液泡的成熟植物细胞 是一个渗透系统具有中央大液泡的成熟植物细胞主要通过渗透作用吸水原生质层的选择透过性是完成渗透的关键一个死细胞其原生质层被破坏，但还
3、能吸胀吸水（死 亡的干种子也能吸水）质壁分离及复原证明渗透吸水的最佳例子,渗透作用的两个条件：A、半透膜 B、浓度差,成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统,原生质层,注意：由于任何活细胞的细胞膜是选择透过性膜，所以渗透作用吸水不仅能发生在成熟的植物细胞，没有中央大液泡的植物细胞和动物细胞实际上也能进行渗透作用吸水。例如：红细胞在清水中会吸水膨胀而破裂,返回,质壁分离及复原,质壁分离内因是原生质层具选择透过性且原生质层的伸缩性比细胞壁大,外因是具有浓度差,现象是：液泡 缩小；液泡体积 变小；液泡颜色变深。,2、水的运输,根的表皮细胞内层细胞根的导管茎的导管枝条导管叶柄导管叶脉导管叶肉细胞气孔蒸腾作
4、用是植物吸水和运输水的主要动力,3、水的利用和散失,水的利用：,植物体吸收的水大约有1%5%用于光合作用和呼吸作用等。,水的散失：,未被利用的水，主要通过蒸腾作用散失。蒸腾作用产生的拉力是水分吸收的动力；是水分和无机盐在植物体内运输的动力；还能降低叶片表面的温度。,4、水分与矿质代谢,矿质元素必溶在水中呈离子态才能被植物吸收,矿质吸收和水分吸收的关系两个相对独立的过程，既区别、又联系区别于：水分吸收为渗透作用，不需ATP；矿质元素 吸收为主动运输，需ATP联系为：1、都发生在根毛区；2、矿质元素需溶于水中才能进行；3、矿质元素的吸收增加细胞液浓度，从而促水的吸收；4、水分能及时将吸收的矿质元素
5、运走，在 一定程度上也促进了矿质元素的吸收。,5、水与光合作用的关系,水是光合作用的原料（光反应）、也是产物（暗反应）水是光合作用的介质，整个作用都在水中进行气孔关闭后叶肉细胞缺水，将影响光合作用气孔关闭后，CO2进不来，不能进行光合作用,6、水与呼吸作用的关系,水是呼吸作用进行的反应介质,水既是呼吸作用的原料（呼吸作用第二阶段）也是呼吸作用产物（第三阶段）,种子的呼吸会随水的增 加而加强（干燥的种子利于贮存，潮湿的 种子因呼吸消耗有机物而不利于贮存）,叶肉细胞，缺水会导致呼吸作用下降,7联系生产、生活实际,根据蒸腾作用原理，植物移栽时剪去部分枝叶有利于移栽的成活率。根据渗透吸水原理，给植物施
6、肥时不能施浓肥。根据矿质元素吸收的原理，多与季节要给旱地作物进行开沟排水。根据呼吸作用原理，晒干的种子有利于长期储存。,三、动物体内的水分代谢,单细胞动物：直接吸收；渗透作用,1、水分的吸收,多细胞动物：必须通过内环境，哺乳动物为例 水消化道消化道上皮细胞（渗透作用）血浆组织液组织细胞,渗透原理：随着葡萄糖、氨基酸、Na+进入上皮细胞，浓度增加，而小肠内浓度降低，渗透作用发生，水就被吸收进入小肠上皮细胞，并进一步进入血液组织液组织细胞,水分血管壁组织液组织细胞,血管壁可以让血液中水、无机盐、葡糖、氨基酸等小分子物质通过，即它们不影响血浆与组织液的浓度差血浆中的蛋白质大分子正常时不能通过血管壁，
7、即血浆和组织液间的浓度差主要由它造成，血浆蛋白含量过低，组织液不能正常回流，会导致组织水肿。特殊情况下，血管壁通透性增加，蛋白质渗到组织液，组织液的浓度增大，组织液也不能正常回流，也会导致组织水肿，如急性肾小球肾炎，或某些炎症导致局部组织水肿。例如2001年的高考题1,2、血浆中水分来源,消化道吸收而来；组织液的回渗；淋巴循环三条途径组织细胞中水分的来源：组织液提供和自身代谢过程产生,3、水分的利用,水分进入组织细胞后，除为新陈代谢提供水环境外，还参与各种代谢活动，如呼吸作用、糖类、蛋白质的水解。,4、水分的排出,单细胞动物：通过细胞膜直接排出；,多细胞动物:高等多细胞生物不能直接排出，必须通
8、过内环境，主要途径有三条（1）呼吸系统呼出少量的水；（2）皮肤的汗腺汗液；（3）由肾脏分泌尿液排出（主要途径）,四、水 与 生 殖,低等生物的生殖过程离不开水，只能生活在水中有性生殖过程中精子的游动必需在水环境中进行,五、水与进化,1、原始海洋是原始生命诞生的地方，WHY？,2、生物的进化是由水生向陆生进化的。证据？,原始海洋为生命起源提供了原料和生存的有利环境。原料：单糖、氨基酸、核苷酸等小分子有机物。生存环境：水能阻挡原始地球条件下阳光中的大量紫外线。（当时没有O2更没有O3）,胚胎学上的证据：七种脊椎动物和人的胚胎发育早期都出现鳃裂。古生物学上的证据：有水生生物的化石的地层比有陆生生物化
9、石的地层早。,1.影响生物的生存2.影响生物的分布3.影响动物的生活习性(如肺鱼的缺水夏眠等)4.植物的向水性,六、水对生物的影响,1.水体富营养化:生活污水、化肥,食品 等工业废水以及农田排水等含有大量氮,磷及其他无机盐类,进入自然水体后,使得以蓝藻和绿藻等藻类及其他浮游生物迅速繁殖,它们死后被需氧型微生物分解,使鱼类及其他水生生物大量死亡,又被厌氧微生物分解产生氨气和硫化氢的,使水体发臭变黑。水体富营养化在淡水形成“水华”、在海洋则产生“赤潮”。2.重金属污染：主要指汞、铅、铬、镉等离子大量进入水体，导致水体污染。采矿和冶炼厂排放的废水是水体重金属污染的主要来源。水体中的重金属离子经生物的富集作用，可通过食物链传递进入人体，造成人体慢性中毒，如20世纪五六十年代日本出现的水俣病就是很好的例子。,七、水的污染,3.有机物污染：大量的有机物进入水体后经微生物分解产生二氧化碳和水，消耗大量的氧气，影响水生生物的生存。这类污染物主要来自于生活污水、食品、造纸、皮革、酿造、石油华工的工业废水。4.有害微生物污染：如大肠杆菌、寄生虫的污染，导致水质变差，不宜饮用。5.有毒物质的污染：如酚类物质、氰化物的污染,再见,
