IB生物中关于水的知识点讲解

  在IB考试中,IB物理是大家喜爱的一个理科课程,它的学习以理论和实操为主,包括了实验的反应原理以及化学元素的记忆,本文就为大家分享IB生物中关于水的知识点。

  1.水的存在

  (1)细胞中的水

  水是活细胞含量最多的化合物,约占细胞鲜重的80%~90%,在干种子和休眠时的种子中含水量较少.水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在,结合水在细胞中与某些大分子(如蛋白质)结合,自由水存在于多种细胞器(如线粒体,叶绿体,液泡等)和细胞质基质中.

  实际上结合水与自由水之间没有明确的界限.其中,自由水含量的多少决定细胞的代谢强度,细胞中(或生物体)的自由水含量越多,代谢越强,但抗性越弱;反之,则代谢减弱,但抗性增强.

  (2)细胞外液中的水

  多细胞植物的细胞间隙,各种分泌物(如某些浆汁等)和多细胞动物的内环境,分泌物(如消化液,泪液等),排泄物(如尿液,汗液等)都含有水.

  (3)生态环境中的水

  大气,水体,土壤等非生物环境中都含有水.

  2.水的功能

  水是生命存在的先决条件,生命起源于具有水的海洋,没有水,则最基本的生命特征——新陈代谢及在其基础上的其他特征就会消失,生命就会终结.

  (1)生物体内的水

  ①结合水:细胞或生物体结构的组成成分.

  ②自由水:

  a.细胞内的良好溶剂,起运输代谢物质的作用

  生物细胞中的有机物,无机盐等都溶解在自由水中,动植物的许多分泌物,代谢废物都是随自由水而排出体外的.

  b.新陈代谢的反应物

  有氧呼吸等许多生化反应需要水参与.正常生活的生物,其细胞中"自由水/结合水"的比值越大,新陈代谢越旺盛,反之则越弱.

  c.维持细胞及生物体的固有形态

  由于细胞含有大量的水分,从而能维持细胞的紧张度.对植物而言可使枝叶挺立,便于接受阳光和叶面蒸腾,同时还可使花朵张开,利于传粉,成熟的植物细胞失水会发生质壁分离而收缩,吸水时会变得硬挺膨胀;对动物而言,细胞失水会发生皱缩,过度吸水会胀破.

  d.调节生物的体温

  水具有很高的汽化热和比热容,又有较高的导热性,因此水在生物体内的不断流动,蒸发,叶面蒸腾等能够使热量顺利地散发,利于生物体体温的稳定和避免被炎热夏季的阳光灼伤.

  e.水的其他功能

  水分子的极性强,能使溶解于其中的许多物质解离成离子,利于生化反应的进行;水还具有润滑作用.

  (2)生态环境中的水——生态系统结构的组成成分

  水是生态系统结构的重要组成成分,它保障着生物的生活和生存,影响着某些植物的形态结构,决定着陆生生物的分布,如干旱沙漠地区只有少数耐旱生物生存.另外它还是某些生物进化的重要选择因素.

  3.水与新陈代谢

  (1)水分的吸收

  ①吸水原理:吸胀作用,渗透作用

  吸胀作用靠亲水性物质吸水,如干种子,分生区细胞;与细胞死活无关;亲水性强弱规律:蛋白质>淀粉>纤维素,脂肪不具亲水性;渗透吸水要有半透膜,靠浓度差吸水.

  ②吸水的部位和动力

  细胞的吸水动力本质上主要来自细胞内,外液的浓度差(即渗透压).对植物体而言,吸水外因是蒸腾作用和根压.就吸水部位而言,植物主要靠根尖成熟区表皮细胞吸收,其次还有叶片等;单细胞动物靠细胞直接吸收,如草履虫;低等多细胞动物靠消化腔吸收,如水螅;人和高等动物靠消化道中的胃,小肠,大肠吸收,肾小管,集合管对原尿中水的重吸收等.

  ③蒸腾作用,吸水与吸收矿质元素的关系

  (1)蒸腾作用为水和矿质元素的吸收提供动力,与水和矿质元素的吸收无直接关系,但有利于水和矿质元素的吸收.

  (2)水分的运输

  低等多细胞生物通过细胞间的渗透运输.高等多细胞植物可通过共质体(无数活细胞原生质体通过胞间连丝形成的一个连续整体)间的渗透运输,即通过胞间连丝运输,这种方式速率慢;也可通过质外体运输,即通过非原生质的部分,包括细胞壁,细胞间隙,导管运输,这种方式速率快.高等动物则通过血液循环系统和淋巴循环系统运输水分.

IB生物中关于水的知识点讲解

  (3)水分的利用与产生

  ①新陈代谢利用水(消耗水)的生理过程及结构

  a.大分子有机物的消化(水解)

  多糖的消化,即"淀粉一麦芽糖一葡萄糖";部位:细胞质基质(细胞内消化),消化道(细胞外消化).

  蛋白质的消化,即"蛋白质一氨基酸";部位:细胞质基质(细胞内消化),消化道(细胞外消化).

  脂肪的消化,即"脂肪一甘油,脂肪酸";部位:细胞质基质(细胞内消化),消化道(细胞外消化).

  b.肝脏和肌肉细胞中糖元的分解过程消耗水.

  c.光合作用的光反应 部位:叶绿体囊状结构薄膜.

  d.有氧呼吸的第二阶段部位:线粒体.

  e.ATP的水解过程部位:细胞质基质,叶绿体基质,线粒体等.

  f.ATP水解成ADP和Pi时消耗水.

  ②细胞中产生水的结构及代谢

  a.在叶绿体的基质中通过暗反应合成有机物的过程产生水。

  b.在线粒体中通过有氧呼吸的第三阶段产生水。

  c.核糖体上通过氨基酸的脱水缩合作用产生水。

  d.高尔基体上通过台成纤维素产生水。

  e.细胞核在DNA复制过程中产生水。

  f.动物肝脏和肌肉中合成糖元时产生水。

  g.ADP生成ATP时产生水。

  (4)水的排出

  ①植物:蒸腾作用(占95%~99%);叶片的吐水;随某些分泌物排出,如浆汁等。

  ②动物:呼出的气体中的水蒸气;汗液中的水;尿液中的水;随某些分泌物排出,如泪液,消化液等。

  关于IB生物中关于水的知识点就为大家讲解到这里了,对于生物考点的积累大家一定要坚持,并且要多练习,如果大家还想要获取ibdp课程内容、ibdp的教材等更多信息,大家可以线上咨询我们或继续关注网站更新的文章!

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