一、知識體系

 

　　二、知識解析

（一）水的含量：

1．水是細胞中含量最多的化合物。

2．不同生物體的含水量不同，水生＞陸生（如下表），幼體＞成體。

3．同一生物體不同組織器官的含水量也不相同，代謝旺盛的組織器官的含水量多（如下表）。

 

人體組織器官的含水量（%）

組織器官

牙質

骨骼

骨骼肌

心臟

血液

腦

含水量

10

22

76

79

83

84

（二）水在細胞內的存在形式及功能：

1．結合水：

（1）含義：細胞中與其他物質相結合的形式存在的水。

（2）含量：大約占細胞內全部水分的4.5%。

（3）功能：是細胞結構的組成成分。

2．自由水：

（1）含義：細胞中以游離的形式存在、可以自由流動的水。

（2）含量：大約占細胞內全部水分的95.5%。

（3）功能：

①自由水是細胞內的良好溶劑，有助于生物體內物質的運輸。如植物體通過根吸收的礦質養料必須溶解于水隨水分在植物體內運輸；動物從食物中攝取的營養成分可溶解在血漿中隨血液循環運輸到全身各處。②參與生化反應，如水是光合作用和呼吸作用的原料、水分參與生物體內有機物的水解。③維持細胞的形態。④參與調節體溫。

自由水的含量與生命活動的旺盛程度呈正相關，如減少一定量的自由水，可降低生物體的代謝速率，減少物質的消耗，增強植物的抗逆性。

關系：自由水和結合水之間可以相互轉化。

（三）水與植物代謝：

1．植物體的水分代謝：

（1）水分的吸收：

部位：主要器官是根，最活躍的部位是成熟區表皮細胞。

吸收方式：如下表

方式

條 件

原     理

舉例

吸脹

吸水

無中央液泡的植物細胞

細胞中含有大量的親水性物質－纖維素、淀粉和蛋白質。（三種物質與水分親合力：蛋白質＞淀粉＞纖維素）

干種子細胞、根尖分生區細胞

滲透

吸水

有中央液泡的植物細胞

滲透作用。

土壤溶液的濃度＞根細胞液的濃度，根細胞吸水；

土壤溶液的濃度＜根細胞液的濃度，根細胞失水。

如根尖成熟區細胞

有關滲透作用的分析：

①滲透是指溶劑分子通過半透膜的擴散。

②滲透裝置的構成必須同時具備以下兩個條件：①有一個起分隔作用的半透膜；②被半透膜隔開的雙方均為液態且有濃度差。

③滲透過程中溶劑的擴散是雙向的。

④“滲透作用與水分流動”演示實驗的分析與拓展：

●課本中只提到了實驗開始時觀察到的實驗現象??漏斗中的液面逐漸上升（為什么？），漏斗中的液面會持續上升嗎？如果不會的話，為什么液面上升到一定高度后就不再上升了呢？這時滲透停止了嗎？膜內外兩側的溶液是否還存在濃度差？

●從漏斗中的液面從上升到不再上升，上升的速度會有什么變化？為什么？請在坐標系中畫出漏斗中液面高度（h）或液面上升的速率（v）隨時間變化的圖像。

●其他條件不變，只改變半透膜的面積，對滲透的速度又會有什么影響？

●本實驗中含有對照嗎？是如何對照的？

●如果漏斗中裝的是葡萄糖（能通過半透膜）溶液，燒杯裝得是清水，又會是什么現象？為什么？如果把清水換成等質量濃度（或等摩爾濃度）的蔗糖溶液呢？

●如果漏斗中裝得是淀粉溶液，如何知道淀粉是否通過了半透膜呢？把淀粉換成葡萄糖或蛋白質呢？

●如果有兩瓶失去標簽的蔗糖溶液，一瓶是15%的，一瓶是30%，請設計一個實驗把兩種溶液鑒別開。

⑤一個成熟的植物細胞就是一個典型的滲透系統，其細胞壁的縫隙很大，一般的大、小分子都能透過，因此具有全透性的特點；原生質層具有選擇透過性，相當于半透膜；細胞液具有一定的濃度，與外界溶液間易形成濃度差。相關實驗驗證：植物細胞的質壁分離和復原實驗。

（2）水分的運輸：根吸收的水分，通過根、莖、葉中的導管，運輸到植株的地上部分。

導管和篩管的作用：導管是植物體內運輸無機物的管道；而篩管是植物體內運輸有機物的通道。如植物根吸收的水分和無機鹽通過導管運輸到植物的莖、葉等器官被利用；葉片光合作用所合成的有機物可通過篩管運輸到其他器官利用。

（3）水分的散失：

①數量：95－99%

②部位：葉片的氣孔

③方式：蒸騰作用

④意義：促進水分吸收和運輸的主要動力。

為什么植物移栽時要去掉部分葉片？（因為在移栽時傷了植物的根，影響到水分的吸收，去掉葉片后降低蒸騰作用，保持水分。）

（4）利用：

①數量：1－5%

②方式：參與光合作用和呼吸作用等生命活動。

（5）生產應用－合理灌溉：

①依據：不同植物的吸水量不同；同一種植物在不同的生長發育時期需水量也不同。

②含義：根據植物的吸水規律適時地、適量地灌溉，以便使植物體茁壯生長，并且用最少的水獲取最大的效益。

（6）影響水分吸收的因素：土壤溶液的濃度，溫度、濕度和空氣的流動速度－風速（影響蒸騰作用的因素）

2．水與礦質代謝：

（1）吸收：土壤中的礦物質必須溶解于水以離子的形式才能被植物體吸收。離子的吸收會增加細胞液的濃度，反過來影響到水分的吸收。同理，土壤溶液中礦質離子的濃度影響到水分的吸收。如果一次土壤中施肥過多，會增大土壤溶液的濃度，最終大于細胞液的濃度，導致不能吸水，引起燒苗。

（2）運輸：吸收到植物體內的礦質養料溶解于水隨著水分在植物體內運輸（自由水的功能之一），因此，礦質元素在植物體內運輸的主要動力也是蒸騰作用。

3．水分與光合作用：

（1）水分是光合作用的原料，參與光反應。（分析H和O原子的轉移途徑）

（2）水也是光合作用的產物，在暗反應還原階段，隨著糖類的合成，同時產生水。

（3）植物體內的水分多少會影響氣孔的開閉（當組成氣孔的細胞??保衛細胞吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉），從而影響到CO2的吸收。

4．水分與呼吸作用：

（1）水分是有氧呼吸的原料，參與有氧呼吸的第二步反應，即丙酮酸的徹底分解。（分析H和O原子的轉移途徑）；同時，水分又是有氧呼吸的產物，在有氧呼吸的第三步反應中，前兩步反應產生的[H]與O2結合生成水。

（2）植物被淹時，植物的根會進行暫時的無氧呼吸，產生酒精，酒精對根有毒害，最后引起植物爛根，導致死亡；貯存種子時要先涼干，去掉種子內的水分（自由水），使呼吸作用減弱，減少有機物的消耗。

水分與植物代謝的關系可參見“第三部分：各知識點間的聯系”

（四）水與動物代謝：

以人體為體：

（1）水分的來源：飲水、食物（主要），代謝（如氨基酸的縮合產生的水）。

水分是通過自由擴散（或滲透）的方式被吸收的。

（2）水分的利用：水分進入組織細胞后除為新陳代謝提供水環境外，還參與各種代謝活動，如呼吸作用、糖類和蛋白質的分解與合成等。

（3）水分的排出：腎（主要）、皮膚、肺、大腸

（4）水平衡的調節：高考大綱中不做要求，此處略。

（5）水分平衡的意義：溶解和排出代謝廢物。

（6）異常：血漿中的蛋白質在正常情況下是不能通過毛細血管壁的，血漿與組織液之間的滲透壓差主要取決于血漿與組織液之間的蛋白質分子的濃度差，如因某種原因導致血漿中的蛋白質含量減少或組織液中的蛋白質含量增加，就會相應地造成血漿的滲透壓降低，組織的滲透壓增加，這時組織液增加，就會出現組織水腫現象。這種情況常見于：急性腎小球腎炎，這種病是腎臟中的腎小球發生病變，腎小球毛細血管通透性增加，血漿中的蛋白質進入腎小管隨尿液排出體外而降低了血漿中蛋白質的濃度所致；因過敏反應或炎癥等原因導致局部組織內的毛細血管通透性增加，血漿中的蛋白質滲出毛細血管進入組織液，結果增加了組織液中蛋白質的濃度而降低了血漿中蛋白質的濃度所致；營養不良也會發生組織水腫現象。

（五）水與生長、發育和生殖：

1．不同植物的需水量不同；植物不同生長發育階段的需水量也不相同（可參見必修第一冊教材61頁圖3－11）。

2．水分與種子萌發：處于休眠期的干種子萌發時必須先大量吸水（吸脹吸水），種子內的自由水的含量增加，使代謝加快，該過程中種子的無氧呼吸由強到弱，有氧呼吸由弱到強，種子內的有機物的種類增多，因呼吸消耗導致總量減少。

3．生物的生殖和個體發育過程離不開水環境。

（六）水與生物進化：

按照生物進化理論觀點：

1．生命誕生于海洋。

2．生物進化的順序是：水生→陸生。

（七）水與生態環境：

1．對生物的影響：影響生物的生存；影響陸生生物的分布；影響動物的生活習性（如肺魚的缺水夏眠等）；植物的向水性（注意區分向性與趨性的不同。）

2．相關生態系統：海洋生態系統和濕地生態系統。

3．水污染：

（1）生物富集作用：是指環境中的一些污染物（如重金屬、化學農藥），通過食物鏈在生物體內大量積聚的過程。這些污染物化學性質穩定、不易分解，在生物體內積累而不易排出，所以可隨食物鏈的延長而不斷加強，如DDT農藥污染。

（2）富營養化：由于水體中N、P等植物必需的礦質元素含量過多，導致藻類植物等大量繁殖，這些生物死亡后，被微生物分解產生H2S、CH4等有毒物質，致使魚類和其他水生生物大量死亡。若發生在池塘和湖泊即稱為水華，若發生在海水即稱為赤潮。

（八）其他：

1．與水相關的反應：

（1）產生水的反應：

①縮合反應與聚合反應：縮合是氨基酸的連接方式，聚合是核苷酸的連接方式，縮合和聚合過程中都有水產生。

②光合作用和呼吸作用

（2）需水反應：

①水解反應：如大分子有機物（如蛋白質、淀粉、脂肪）的消化過程就是水解反應。

②光合作用和呼吸作用

2．與水分相關的細胞結構：

（1）能夠產生水的結構：葉綠體、線粒體、核糖體（氨基酸的連接）、高爾基體（纖維素的合成）、細胞核（DNA和RNA和合成）

（2）與植物細胞吸水相關的細胞器：液泡

3．生物體內與水分相關的液體：

（1）動植物通用：細胞質基質、線粒體基質、細胞核的核液等

（2）植物名詞：細胞液、葉綠體基質等

（3）動物名詞：體液、細胞內液、細胞外液、血漿、組織液、淋巴等

三、各知識點間的聯系

本文來自：逍遙右腦記憶 /gaozhong/132751.html

相關閱讀：2016年高考備考：生物基礎知識111條
少揭“傷疤”，多貼“膏藥”
定時定向遞送miRNA的新載體治療骨質疏松
人神經膠質母細胞瘤的干細胞起源和精準干預研究獲進展
高中生物的“學習策略”