一、有關(guān)水的知識(shí)要點(diǎn)
存在形式含量功能聯(lián)系
水自由水約95%
1、良好溶劑
2、參與多種化學(xué)反應(yīng)
3、運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物它們可相互轉(zhuǎn)化;代謝旺盛時(shí)自由水含量增多,反之,含量減少。
結(jié)合水約4.5%細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分
(1)做溶劑。水分子的極性強(qiáng),能是溶解于其中的許多物質(zhì)解離成離子,利于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。
(2)運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。水溶液的流動(dòng)性大,水在生物體內(nèi)還起到運(yùn)輸物質(zhì)的作用,將吸收來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁鹘M織中區(qū),并將組織中的廢物運(yùn)輸?shù)脚判蛊鞴佟?/p>
(3)調(diào)節(jié)溫度。水分子之間借助氫鍵連接,氫鍵的破壞吸收能量,反之釋放能量。人蒸發(fā)少量的汗就能散發(fā)大量的熱。再加上水的流動(dòng)性大,能隨血液循環(huán)迅速分布全身,因此對(duì)于維持生物體的溫度起很大作用。
(4)調(diào)控代謝活動(dòng)。生物體內(nèi)含水量多少以及水的存在狀態(tài)改變,都影響新陳代謝的進(jìn)行。一般生物體內(nèi)含水70%以上時(shí),細(xì)胞代謝活躍;含水量降低,則代謝不活躍或進(jìn)入休眠狀態(tài)。
二、無(wú)機(jī)鹽(絕大多數(shù)以離子形式存在)功能:
①、構(gòu)成某些重要的化合物,如:葉綠素、血紅蛋白等
、、維持生物體的生命活動(dòng)(如動(dòng)物缺鈣會(huì)抽搐)
、邸⒕S持酸堿平衡,調(diào)節(jié)滲透壓。
(1)有些無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成部分,如Mg2+是葉綠素分子必需的成分;Fe2+是血紅蛋白的主要成分;碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨、牙齒中的重要成分;P043-是生物膜的主要成分磷脂的組成成分;
(2)無(wú)機(jī)鹽參與維持正常的生命活動(dòng),哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定量的Ca2+,如果某個(gè)動(dòng)物血液中鈣鹽的含量過(guò)低就會(huì)出現(xiàn)抽搐。
(3)維持生物體內(nèi)的平衡:
、贊B透壓的平衡Na+,Cl一對(duì)細(xì)胞外液滲透壓起重要作用,K+則對(duì)細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起決定作用。
、谒釅A平衡(即pH平衡),pH調(diào)節(jié)著細(xì)胞的一切生命活動(dòng),它的改變影響著原生質(zhì)體組成物質(zhì)的所有特性以及在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一切反應(yīng):如人血漿中H2CO3/HCO3-,HPO42-/H2P04-等。
③離子平衡:動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外Na+/K+/Ca2+的比例是相對(duì)穩(wěn)定的。細(xì)胞膜外Na+高、K+低,細(xì)胞膜內(nèi)K+高、Na+低。K+、Na+這兩種離子在細(xì)胞膜內(nèi)外分布的濃度差,是使細(xì)胞可以保持反應(yīng)性能的重要條件。
練習(xí)題:
1.下列過(guò)程中所散失的水分主要屬于結(jié)合水的是()
A.種子收獲后曬干過(guò)程中散失的水
B.干種子烘烤過(guò)程中散失的水分
C.植物蒸騰作用中散失的水分
D.洋蔥表皮細(xì)胞置于高濃度蔗糖溶液中失去的水分
答案:B
解析:A、C、D三項(xiàng)中失去的水分主要是自由水。
2.卷柏干枯后,如得到充足的水仍能成活,其原因是()
A.失去的水為自由水
B.雖失去結(jié)合水,但有特殊酶
C.此生物有特殊的結(jié)構(gòu)
D.以上都不正確
答案:A
解析:植物細(xì)胞主要通過(guò)滲透作用失水或吸水,而這些水是自由水。如果外界溶液濃度過(guò)高,當(dāng)失去結(jié)合水,則細(xì)胞的結(jié)構(gòu)破壞而死亡。即使再補(bǔ)足水也不能復(fù)活。卷柏屬蕨類植物適應(yīng)能力強(qiáng),干枯時(shí)失去大量的自由水。
3.(2007•江蘇)某生物小組進(jìn)行無(wú)土栽培實(shí)驗(yàn),觀察不同礦質(zhì)元素對(duì)南瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響。在4組單因素缺素培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,他們觀察到其中一組的表現(xiàn)為:老葉形態(tài)、顏色正常,但幼葉顏色異常,呈黃白色。該組缺乏的元素是()
A.K
B.P
C.Mg
D.Fe
答案:D
解析:老葉顏色正常,幼葉呈黃白色,則證明缺乏的元素為Fe元素。
4.某運(yùn)動(dòng)員比賽后化驗(yàn),體液中Ca2+含量太低,導(dǎo)致神經(jīng)和肌肉的興奮性過(guò)高而出現(xiàn)抽搐。這一事實(shí)說(shuō)明Ca2+的生物功能之一是()
A.構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要成分之一
B.維持細(xì)胞的正常形態(tài)
C.維持細(xì)胞的正常生理功能
D.調(diào)節(jié)滲透壓和酸堿平衡
答案:C
解析:由題意可知Ca2+在題設(shè)條件下的主要功能是維持細(xì)胞的正常生理功能。
5.細(xì)胞代謝過(guò)程中,運(yùn)輸物質(zhì)的化合物是()
A.結(jié)合水B.脂肪
C.葡萄糖D.自由水
答案:D
解析:細(xì)胞代謝過(guò)程中,水是良好的溶劑。物質(zhì)溶于其中并被運(yùn)輸。
6.活細(xì)胞中含量最多的化合物依次是()
A.蛋白質(zhì)、糖類B.水、糖類
C.水、蛋白質(zhì)D.脂質(zhì)、蛋白質(zhì)
答案:C
解析:活細(xì)胞中含量最多的化合物依次是水、蛋白質(zhì)。
一.滲透作用
1、水分子(或其他溶劑分子)透過(guò)半透膜的擴(kuò)散,稱為滲透作用實(shí)質(zhì):(即順著水的相對(duì)含量梯度的擴(kuò)散)
2、條件;(1)半透膜(2)膜兩側(cè)的溶液具有濃度差
3、原理:溶液A濃度大于溶液B,水分子從BA移動(dòng)溶液A濃度小于溶液B,水分子從AB移動(dòng)
在滲透作用中,水分是從溶液濃度低的一側(cè)向溶液濃度高的一側(cè)滲透。擴(kuò)散:物質(zhì)從高濃度到低濃度的運(yùn)動(dòng)
滲透:水及其他溶劑分子通過(guò)半透膜的擴(kuò)散。
區(qū)別:滲透與擴(kuò)散的不同在于滲透必須有滲透膜(半透膜)。
二、動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水
外界溶液的濃度=細(xì)胞質(zhì)的濃度水分子進(jìn)出細(xì)胞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡外界溶液的濃度〉細(xì)胞質(zhì)的濃度失水皺縮外界溶液的濃度〈細(xì)胞質(zhì)的濃度吸水漲破
把紅細(xì)胞看作一個(gè)滲透裝置細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜細(xì)胞質(zhì)與外界溶液存在濃度差細(xì)胞吸水或失水的多少取決于什么條件?
取決于細(xì)胞內(nèi)外濃度的差值,一般情況下,差值較大時(shí)吸水或失水較多。
三、植物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞吸水的方式。
(1)吸漲吸水
機(jī)理:靠細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)(蛋白質(zhì)﹥淀粉﹥纖維素)吸收水分實(shí)例:未成熟植物細(xì)胞、干種子
(2)滲透吸水(主要的吸水方式)實(shí)例:成熟的植物細(xì)胞條件:有中央液泡細(xì)胞膜;液泡膜;兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)統(tǒng)稱原生質(zhì)層把成熟的植物細(xì)胞看作一個(gè)滲透裝置。
原生質(zhì)層(選擇性透過(guò)膜)相當(dāng)于半透膜,細(xì)胞內(nèi)有細(xì)胞液與外界溶液具有濃度差當(dāng)外界溶液濃度﹥細(xì)胞液的濃度,細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。
外界溶液濃度﹤細(xì)胞液的濃度,細(xì)胞吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。
質(zhì)壁分離外因:當(dāng)外界溶液濃度﹥細(xì)胞液的濃度,細(xì)胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象質(zhì)壁分離內(nèi)因:細(xì)胞壁伸縮性﹤原生質(zhì)層的伸縮性探究、植物細(xì)胞的吸水和失水問(wèn)題。
練習(xí)題:
1、有一種物質(zhì)能順濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞,但卻不能順濃度梯度進(jìn)出無(wú)蛋白質(zhì)的磷脂雙分層膜。這種物質(zhì)出入細(xì)胞膜的方式是()
A、自由擴(kuò)散
B、協(xié)助擴(kuò)散
C、主動(dòng)運(yùn)輸
D、胞吞、胞吐
2、下列跨膜運(yùn)輸?shù)纳砘顒?dòng)中,屬于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖牵ǎ?/p>
A、酒精進(jìn)入胃黏膜細(xì)胞
B、二氧化碳由靜脈血進(jìn)入肺泡內(nèi)
C、原尿中的葡萄糖進(jìn)入腎小管上皮細(xì)胞
D、水分子出入細(xì)胞
3、2002年我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)了一種“穿腸蛋白質(zhì)”(可被腸道直接吸收),為許多藥物的利用提供了一條新途徑!按┠c蛋白質(zhì)”被腸道吸收的方式是()
、僮杂蓴U(kuò)散②協(xié)助擴(kuò)散③主動(dòng)運(yùn)輸④其他方式
A.①②③B.③C.④D.②③
4、保證活細(xì)胞按生命活動(dòng)的需要,吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式是()
A、自由擴(kuò)散
B、滲透作用
C、主動(dòng)運(yùn)輸
D、協(xié)助擴(kuò)散
5、在腎小管的細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量的線粒體,這說(shuō)明腎小管和對(duì)物質(zhì)的復(fù)吸收作用屬于下列那一種方式()
A、自由擴(kuò)散
B、主動(dòng)運(yùn)輸
C、內(nèi)吞
D、外排
6、海帶細(xì)胞內(nèi)的碘離子濃度遠(yuǎn)高于海水中的碘離子濃度,但海帶細(xì)胞仍可以從海水中吸收碘離子。其吸收方式是()
A、自由擴(kuò)散
B、主動(dòng)運(yùn)輸
C、協(xié)助擴(kuò)散
D、內(nèi)吞作用