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        1. 聯系我們

          ib生物輔導:帶你來解析水在生物學中的應用!

          來源:A加未來國際教育 ? ? ? 時間:2020-09-18 17:21

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            我們知道,水分是維持生命活動和發展的重要因素,在IB生物學,水的應用無處不在。今天A加未來IB生物輔導老師就以水為指引,帶領大家一起來串聯一下在IB生物學習中的那些和水有關的考點內容,希望對大家有所幫助。
           
          ib生物輔導:帶你來解析水在生物學中的應用!
           
            1.水的存在
           
            (1)細胞中的水
           
            水是活細胞含量最多的化合物,約占細胞鮮重的80%~90%,在干種子和休眠時的種子中含水量較少.水在細胞中以結合水和自由水兩種形式存在,結合水在細胞中與某些大分子(如蛋白質)結合,自由水存在于多種細胞器(如線粒體,葉綠體,液泡等)和細胞質基質中.
           
            實際上結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胞的代謝強度,細胞中(或生物體)的自由水含量越多,代謝越強,但抗性越弱;反之,則代謝減弱,但抗性增強.
           
            (2)細胞外液中的水
           
            多細胞植物的細胞間隙,各種分泌物(如某些漿汁等)和多細胞動物的內環境,分泌物(如消化液,淚液等),排泄物(如尿液,汗液等)都含有水.
           
            (3)生態環境中的水
           
            大氣,水體,土壤等非生物環境中都含有水.
           
            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上的其他特征就會消失,生命就會終結.
           
            (1)生物體內的水
           
            ①結合水:細胞或生物體結構的組成成分.
           
            ②自由水:
           
            a.細胞內的良好溶劑,起運輸代謝物質的作用
           
            生物細胞中的有機物,無機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.新陳代謝的反應物
           
            有氧呼吸等許多生化反應需要水參與.正常生活的生物,其細胞中"自由水/結合水"的比值越大,新陳代謝越旺盛,反之則越弱.
           
            c.維持細胞及生物體的固有形態
           
            由于細胞含有大量的水分,從而能維持細胞的緊張度.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,成熟的植物細胞失水會發生質壁分離而收縮,吸水時會變得硬挺膨脹;對動物而言,細胞失水會發生皺縮,過度吸水會脹破.
           
            d.調節生物的體溫
           
            水具有很高的汽化熱和比熱容,又有較高的導熱性,因此水在生物體內的不斷流動,蒸發,葉面蒸騰等能夠使熱量順利地散發,利于生物體體溫的穩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,能使溶解于其中的許多物質解離成離子,利于生化反應的進行;水還具有潤滑作用.
           
            (2)生態環境中的水——生態系統結構的組成成分
           
            水是生態系統結構的重要組成成分,它保障著生物的生活和生存,影響著某些植物的形態結構,決定著陸生生物的分布,如干旱沙漠地區只有少數耐旱生物生存.另外它還是某些生物進化的重要選擇因素.
           
            3.水與新陳代謝
           
            (1)水分的吸收
           
           ?、傥?吸脹作用,滲透作用
           
            吸脹作用靠親水性物質吸水,如干種子,分生區細胞;與細胞死活無關;親水性強弱規律:蛋白質&gt;淀粉&gt;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.
           
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            細胞的吸水動力本質上主要來自細胞內,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表皮細胞吸收,其次還有葉片等;單細胞動物靠細胞直接吸收,如草履蟲;低等多細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.
           
           ?、壅趄v作用,吸水與吸收礦質元素的關系
           
            (1)蒸騰作用為水和礦質元素的吸收提供動力,與水和礦質元素的吸收無直接關系,但有利于水和礦質元素的吸收.
           
            (2)水分的運輸
           
            低等多細胞生物通過細胞間的滲透運輸.高等多細胞植物可通過共質體(無數活細胞原生質體通過胞間連絲形成的一個連續整體)間的滲透運輸,即通過胞間連絲運輸,這種方式速率慢;也可通過質外體運輸,即通過非原生質的部分,包括細胞壁,細胞間隙,導管運輸,這種方式速率快.高等動物則通過血液循環系統和淋巴循環系統運輸水分.
           
            (3)水分的利用與產生
           
            ①新陳代謝利用水(消耗水)的生理過程及結構
           
            a.大分子有機物的消化(水解)
           
            多糖的消化,即"淀粉一麥芽糖一葡萄糖";部位:細胞質基質(細胞內消化),消化道(細胞外消化).
           
            蛋白質的消化,即"蛋白質一氨基酸";部位:細胞質基質(細胞內消化),消化道(細胞外消化).
           
            脂肪的消化,即"脂肪一甘油,脂肪酸";部位:細胞質基質(細胞內消化),消化道(細胞外消化).
           
            b.肝臟和肌肉細胞中糖元的分解過程消耗水.
           
            c.光合作用的光反應部位:葉綠體囊狀結構薄膜.
           
            d.有氧呼吸的第二階段部位:線粒體.
           
            e.ATP的水解過程部位:細胞質基質,葉綠體基質,線粒體等.
           
            f.ATP水解成ADP和Pi時消耗水.
           
           ?、诩毎挟a生水的結構及代謝
           
            a.在葉綠體的基質中通過暗反應合成有機物的過程產生水。
           
            b.在線粒體中通過有氧呼吸的第三階段產生水。
           
            c.核糖體上通過氨基酸的脫水縮合作用產生水。
           
            d.高爾基體上通過臺成纖維素產生水。
           
            e.細胞核在DNA復制過程中產生水。
           
            f.動物肝臟和肌肉中合成糖元時產生水。
           
            g.ADP生成ATP時產生水。
           
            (4)水的排出
           
           ?、僦参?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生物輔導內容,大家對于生物學中關于水分應用的考點是不是都掌握了呢?相信有了這些內容的把握,大家的生物學習會得到更好的提升喔!更多IB生物輔導方面的問題,歡迎隨時咨詢我們!

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