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2009届水专题知识归纳与透析1.细胞中的水⑴水的存在形式与生理作用①结合水:细胞结构的组成成分。②自由水:良好溶剂，参与细胞内生化反应，为细胞提供液体环境，运输营养物质和代谢废物。⑵含水量与代谢强度、生物抗性的关系自由水/结合水比例的大小，决定着细胞或生物体的代谢强度：比值越大，自由水的含量越多，代谢越强；反之，代谢越弱。生物的抗性与之相反，即二者比值越大，抗性越强；比值越小，抗性越强。如种子的呼吸作用强度在一定范围内与自由水的含量成正比；种子储存前应晒干以降低呼吸作用，萌发时需大量吸水，呼吸作用加强，为萌发提供充足的能量。⑶细胞中产生水的结构及生理过程生理过程结构在光合作用的暗反应过程产生水叶绿体基质有氧呼吸的第三阶段产生水O2+[H]→H20线粒体内膜氨基酸通过脱水缩合作用产生水核糖体单糖形成纤维素等多糖的过程中高尔基体DNA复制细胞核、叶绿体、线粒体、拟核、质粒DNA转录形成mRNA的过程中细胞核、叶绿体、线粒体、、拟核ATP合成时细胞质基质、线粒体、叶绿体⑷细胞中消耗（或利用）水的结构及生理过程生理过程结构光合作用的光反应:H20→O2+[H]叶绿体基粒有氧呼吸的第二阶段消耗线粒体基质肝脏和肌肉细胞中糖元的分解过程肝脏等细胞淀粉、脂肪、蛋白质三大营养物质的消化细胞质基质（细胞内消化）消化道（细胞外消化）ATP水解成ADP和磷酸时消耗细胞内2.植物的水分代谢⑴水的吸收①吸胀吸水A.前提条件是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。B.其原理是依靠细胞内的亲水性物质（蛋白质、淀粉、纤维素）吸水。(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：A.具有中央大液泡的成熟植物细胞主要通过渗透作用吸水B.渗透系统的两个条件————一个成熟植物细胞是一个渗透系统a.半透膜(原生质层：细胞膜、液泡膜和两膜之间的细胞质，具有选择透过性)；b.半透膜两侧溶液浓度差（细胞液浓度与外界溶液的浓度差）。c.渗透作用原理的最佳例子———质壁分离及复原验证外界溶液浓度细胞液浓度→细胞失水→植物细胞发生质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度→细胞吸水→质壁分离的植物细胞发生复原外界溶液浓度=细胞液浓度→不吸水，也不失水→不发生质壁分离及复原注意：发生质壁分离时，a.内因：原生质层具选择透过性且原生质层的伸缩性比细胞壁大；b.外因：原生质层两侧溶液具有浓度差；c.现象是：液泡体积变小；液泡颜色变深→细胞液的浓度增大，细胞的吸水能力增强。（发生复原时，则相反。）⑵水的运输①蒸腾作用是植物吸收水分和运输水分的主要动力。②主要途径：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⑶水的利用和散失①植物体吸收的水大约有1%—5%用于光合作用和呼吸作用等。②水的散失及意义——→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；是水分和矿质元素在植物体内运输的动力；能降低叶片表面的温度。⑷水与光合作用的关系①水是光合作用的原料（光反应）、也是产物（暗反应）；②水是光合作用的介质，整个作用都在水中进行；③叶肉细胞缺水,气孔关闭，气孔关闭后，CO2进不来，不能进行光合作用，如光合午休现象。⑸水与呼吸作用的关系①水是呼吸作用进行的反应介质；②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）；③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。⑹联系生产、生活实际应用①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；②根据渗透吸水原理，给植物施肥时不能施浓肥；③根据矿质元素吸收的原理，多雨季节要给旱地作物进行开沟排水；④根据呼吸作用原理，晒干的种子有利于长期储存。3.动物体内的水分代谢⑴水分的吸收单细胞动物：直接吸收，以渗透作用的方式吸收。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（自由扩散）→血浆→组织液→组织细胞。3条来源：来自饮水（主要来源）,来自食物,来自物质代谢。⑵水分的运输：由血液循环运输⑶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。⑷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，必须通过内环境交换，由血液运输至相应部位排出，主要途径有4条：呼吸系统呼出少量的水,皮肤的汗腺分泌汗液,由肾脏分泌尿液排出（主要途径）,由大肠排出。⑸水平衡的调节①调节方式：神经—体液(激素)调节②参与调节的器官与激素：下丘脑、垂体、抗利尿激素③调节过程——负反馈调节⑹有关几种组织水肿的原因分析①血浆蛋白含量过低正常时它不能通过血管壁，即血浆和组织液间的浓度差主要由它造成，其含量过低，组织液不能正常回流，从而导致组织水肿；②由于过敏、机械的损伤使毛细血管的通透性增加，血浆蛋白渗出，造成组织水肿的现象；③急性肾小球肾炎，大分子蛋白质随尿流失；④长期处于饥饿状态（蛋白质营养缺乏）；⑤寄生虫等使毛细淋巴管阻塞。5.水对生物的影响⑴影响生物的生存；⑵影响生物分布；⑶影响动物的生活习性(如非洲肺鱼的夏眠等)；⑷植物的向水性等。6.水的污染⑴水体富营养化淡水→水华，海洋→赤潮。⑵重金属污染通过生物的富集作用，沿食物链进入人体，如20世纪五六十年代日本的水俣病。⑶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、石油化工的工业废水。⑷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。⑸有毒物质的污染如酚类物质、氰化物的污染7.模拟练习1.水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法哪一项是不正确的（）A.水是光合作用的反应物和生成物，是最终的电子供体B.当人体缺水时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉C.核糖体中进行的化学反应有水生成D.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水比值下降2.盛夏季节，在炎炎烈日下，人们闷热难耐，此时若来到浓荫避日的树林下会顿觉凉爽。下列事实中，可以用来解释其原因的是（）①植物能进行蒸腾作用②植物能进行呼吸作用③人靠出汗来调节体温④植物体在光直射时，吸收的热量多A.①②B.①③C.①④D.②③3.下列涉及生物体内有关水的生理过程的叙述正确的是（）A.若某氨基酸R基的羧基中的氧用18O标记，则在其参与形成多肽时，脱去的水中一定含有18OB.基因表达的翻译过程需要水参与C.如果白天用含18O的水浇花草，周围空气中的H2O、O2中都可能有检测出18OD.人体因花粉过敏，血管壁通透性降低，会使水分大量积累在细胞间隙，导致组织水肿4.将同一新鲜马铃薯块茎切成4根粗细相同长为5cm的条，再将这4根马铃薯条分别放在不同浓度的KNO3溶液中，依次在30分钟和4小时时测量每一根的长度，结果如图所示。下列结论错误的是（）A.a条马铃薯细胞通过渗透作用吸水B.b条马铃薯细胞质壁分离逐渐复原C.c条马铃薯细胞质壁分离D.d条马铃薯细胞浸泡液浓度增加5.为保持内环境的稳态，当人一次饮水不足时，要通过相关调节维持体内水分平衡。下列能表示调节过程血液中抗利尿激素和渗透压变化的曲线是（纵轴表示激素和渗透压的变化程度，横轴表示调节的时间）（）[参考答案]1.B2.C3.C4.D5.B解析：主要考查了水平衡的调节。当一次性饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时，会造成细胞外液的渗透压会降低，低于正常值。通过神经—体液调节，在调节过程中，抗利尿激素的分泌会增多。而抗利尿激素的作用主要是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，使得体内水分得以补充，细胞外液的渗透压下降到正常值。若饮水过多时，两者正好相反。