1、高三生物第二轮复习 水专题 一、教材中与水有关的知识联系点一、教材中与水有关的知识联系点水水的含量水的含量 存在形存在形式式 作用作用 跨膜方式跨膜方式水与植物代水与植物代谢的联系谢的联系水与进化水与进化 水污染水污染 代 谢 产代 谢 产生的水生的水 代 谢代 谢消 耗消 耗的水的水 水 与水 与生态生态 水与动植水与动植物生命活物生命活动调节动调节 水与细水与细胞工程胞工程及发酵及发酵工程工程 水与动物代水与动物代谢的联系谢的联系水与生水与生殖殖一、教材中与水有关的知识联系点一、教材中与水有关的知识联系点水水的含量水的含量 存在形存在形式式 作用作用 跨膜方式跨膜方式水与植物代水与植物代谢
2、的联系谢的联系水与进化水与进化 水污染水污染 代 谢 产代 谢 产生的水生的水 代 谢代 谢消 耗消 耗的水的水 水 与水 与生态生态 水与动植水与动植物生命活物生命活动调节动调节 水与细水与细胞工程胞工程和发酵和发酵工程工程 水与动物代水与动物代谢的联系谢的联系水与生水与生殖殖 练习练习细胞中的水的含量:水的存在形式:水的作用:跨膜方式：返回鲜重状态下最多的化合物(无论何种细胞)自由水和结合水(比例）【注意】自由水/结合水的比例越大,细胞的生命活动越旺盛,种子晒干时减少的是自由水,烘烤时失去的则是结合水实例：衰老细胞的特征；癌细胞的自由水含量细胞的组成成分自由水: 溶剂作用,运输作用,新陈代
3、谢原料；维持细胞和植物体的基本形态；体温调节等。结合水:自由扩散 植物的水分代谢1、水的吸收(1) 吸胀作用吸水：亲水性物质：蛋白质淀粉纤维素主体：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。原理： 细胞内的亲水性物质吸水。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。（2）渗透作用吸水的原理：v一个有液泡的一个有液泡的成熟植物细胞成熟植物细胞是一个渗透系统是一个渗透系统v具有中央大液泡的成熟植物细胞主要通过渗透作用吸具有中央大液泡的成熟植物细胞主要通过渗透作用吸水水v原生质层的选择透过性原生质层的选择透过性( (活细胞）是完成渗透的关键活细胞）是完
4、成渗透的关键v一个死细胞其原生质层被破坏，但还能吸胀吸水（死一个死细胞其原生质层被破坏，但还能吸胀吸水（死 亡的干种子也能吸水）亡的干种子也能吸水）v质壁分离及复原质壁分离及复原证明渗透吸水的最佳例子证明渗透吸水的最佳例子渗透作用的两个条件：渗透作用的两个条件：A A、半透膜、半透膜 B B、浓度差、浓度差渗透方向：低浓度渗透方向：低浓度高浓度高浓度成熟的植物细胞是一个典型的渗透系统细胞膜液泡膜细胞质原生质层注意：由于任何活细胞的细胞膜是选择透过性膜，所以渗透作用吸水不仅能发生在成熟的植物细胞，没有中央大液泡的植物细胞和动物细胞实际上也能进行渗透作用吸水。例如：红细胞在清水中会吸水膨胀而破裂返
5、回质壁分离及复原质壁分离及复原根本原因：原生质层具选择透过性且原根本原因：原生质层具选择透过性且原生质层的伸缩性比细胞壁大生质层的伸缩性比细胞壁大直接原因：细胞失水（具有浓度差）直接原因：细胞失水（具有浓度差）现象是：液泡现象是：液泡 缩小；液泡体缩小；液泡体积积 变小；液泡颜变小；液泡颜色变深。色变深。2、水的运输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蒸腾作用是植物吸水和运输水的主要动力蒸腾作用是植物吸水和运输水的主要动力3、水的利用和散失水的利用：植物体吸收的水大约有1%5%用于光合作用和呼吸作用等。水的散失：未被利用的水，主要通过蒸腾作用散失。蒸腾作用产
6、生的拉力是水分吸收的动力；是水分和无机盐在植物体内运输的动力；还能降低叶片表面的温度。4 4、水分与矿质代谢、水分与矿质代谢w 矿质元素必溶在水中呈离子态才能被植物吸收矿质元素必溶在水中呈离子态才能被植物吸收矿质吸收和水分吸收的关系矿质吸收和水分吸收的关系w两个相对独立的过程，既区别、又联系w区别于：水分吸收为渗透作用，不需ATP；矿质元素 吸收为主动运输，需ATPw联系为：1、都发生在根毛区； 2、矿质元素需溶于水中才能进行； 3、矿质元素的吸收增加细胞液浓度， 从而促水的吸收； 4、水分能及时将吸收的矿质元素运走，在 一定程度上也促进了矿质元素的吸收。矿质运输和水分运输的关系矿质运输和水分
7、运输的关系 矿质元素伴随水的运输而运输5 5、水与光合作用的关系、水与光合作用的关系光能光能叶绿素叶绿素aADP+PiNADPHH2ONADPeATPO2CO2C52C3eH+固定固定叶绿体叶绿体还原还原光反应光反应暗反应暗反应H(片层结构的薄膜上片层结构的薄膜上)(基质中基质中)（CH2O）光合作用过程 光合作用的过程光合作用的过程w 水是光合作用的介质，整个作用都在水中进行。水是光合作用的介质，整个作用都在水中进行。w 水是光合作用的原料（光反应）、也是产物（暗反应水是光合作用的原料（光反应）、也是产物（暗反应w 气孔关闭后叶肉细胞缺水，将影响光合作用气孔关闭后叶肉细胞缺水，将影响光合作用
8、w 水是光合过程中最终电子供体（最初电子供体为作用中心色素，水是光合过程中最终电子供体（最初电子供体为作用中心色素，最终电子受体为最终电子受体为NADPHNADPH）w 气孔关闭后，气孔关闭后，COCO2 2进不来，不能进行光合作用：缺水对光合作用进不来，不能进行光合作用：缺水对光合作用的影响主要是叶肉细胞缺水后，气孔关闭所至。气孔是气体进出的影响主要是叶肉细胞缺水后，气孔关闭所至。气孔是气体进出叶肉细胞的门户，气孔关闭不仅水蒸气不能扩散出去，外界的叶肉细胞的门户，气孔关闭不仅水蒸气不能扩散出去，外界的COCO2 2也不能扩散进入叶肉细胞，叶肉细胞因缺也不能扩散进入叶肉细胞，叶肉细胞因缺COC
9、O2 2而不能进行光合而不能进行光合作用。（作用。（C C 植物的午休现象）植物的午休现象）w 水也会影响叶绿素的合成与分解水也会影响叶绿素的合成与分解, ,植物缺水叶绿素合成受阻植物缺水叶绿素合成受阻, ,分解分解加速加速. . 6 6、水与呼吸作用的关系、水与呼吸作用的关系有有有 氧氧氧 呼呼呼 吸吸吸第一阶段：C6H12O62分子丙酮酸C3H4O3ATP（少量）H细胞质的基质6分子CO2+6H2OATP（少量）H6分子O212分子H2OATP（大量）线粒体第二阶段第三阶段：酶酶酶v 水是呼吸作用进行的反应介质水是呼吸作用进行的反应介质v水既是呼吸作用的原料（呼吸作用第二阶段）也是呼吸作用
10、产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）物（第三阶段）v种子的呼吸会随水的增加而加强（干燥的种子利于贮存，潮种子的呼吸会随水的增加而加强（干燥的种子利于贮存，潮 湿的湿的 种子因呼吸消耗有机物而不利于贮存种子因呼吸消耗有机物而不利于贮存, ,故种子的贮存条件故种子的贮存条件应为应为: :低温低温, ,干燥干燥, ,低氧）低氧）v叶肉细胞，缺水会导致呼吸作用下降叶肉细胞，缺水会导致呼吸作用下降思考：思考：为什么种子萌发前一定要吸足水分？为什么种子萌发前一定要吸足水分？ 联系：水的作用、呼吸类型、吸水方式联系：水的作用、呼吸类型、吸水方式 联系生产、生活实际联系生产
11、、生活实际 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。根据渗透吸水原理，给植物施肥时不能施浓肥。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（根的有氧呼吸），加强通风（矿质运输）根据呼吸作用原理，晒干的种子有利于长期储存。 三、动物体内的水分代谢三、动物体内的水分代谢w 单细胞动物：直接吸收；渗透作用单细胞动物：直接吸收；渗透作用1 1、水分的吸收、水分的吸收w多细胞动物：必须通过多细胞动物：必须通过内环境内环境，哺乳动物为例，哺乳动物为例 水水消化道消化道消化道上皮细胞（渗透作用）消化道上皮细胞（渗透作用）血浆血浆组织液组织液组织细胞组织细胞w渗透原理：随着葡萄
12、糖、氨基酸、渗透原理：随着葡萄糖、氨基酸、Na+Na+进入上皮细进入上皮细胞，浓度增加，而小肠内浓度降低，渗透作用发生，胞，浓度增加，而小肠内浓度降低，渗透作用发生，水就被吸收进入小肠上皮细胞，并进一步进入血水就被吸收进入小肠上皮细胞，并进一步进入血液液组织液组织液组织细胞组织细胞水分水分血管壁血管壁组织液组织液组织细胞组织细胞w 血管壁可以让血液中水、无机盐、葡糖、氨基血管壁可以让血液中水、无机盐、葡糖、氨基酸等小分子物质通过，即它们不影响血浆与组酸等小分子物质通过，即它们不影响血浆与组织液的浓度差织液的浓度差w 血浆中的蛋白质大分子正常时不能通过血管壁，血浆中的蛋白质大分子正常时不能通过血
13、管壁，即血浆和组织液间的浓度差主要由它造成，血即血浆和组织液间的浓度差主要由它造成，血浆蛋白含量过低，组织液不能正常回流，会导浆蛋白含量过低，组织液不能正常回流，会导致组织水肿。致组织水肿。w 特殊情况下，血管壁通透性增加，蛋白质渗到特殊情况下，血管壁通透性增加，蛋白质渗到组织液，组织液的浓度增大，组织液也不能正组织液，组织液的浓度增大，组织液也不能正常回流，也会导致组织水肿，如急性肾小球肾常回流，也会导致组织水肿，如急性肾小球肾炎，或某些炎症导致局部组织水肿。炎，或某些炎症导致局部组织水肿。2、血浆中水分来源、血浆中水分来源w 消化道吸收而来；组织液的回渗；淋巴循环三条消化道吸收而来；组织液
14、的回渗；淋巴循环三条途径途径w 组织细胞中水分的来源：组织液提供和自身代谢组织细胞中水分的来源：组织液提供和自身代谢过程产生过程产生3 3、水分的利用、水分的利用w 水分进入组织细胞后，除为新陈代谢提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。呼吸作用、糖类、蛋白质的水解。4 4、水分的排出、水分的排出单细胞动物：通过细胞膜直接排出；单细胞动物：通过细胞膜直接排出；多细胞动物多细胞动物:高等多细胞生物不能直接高等多细胞生物不能直接排出，必须通过内环境，主要途径有三排出，必须通过内环境，主要途径有三条（条（1
15、）呼吸系统呼出少量的水；（）呼吸系统呼出少量的水；（2）皮肤的汗腺汗液；（皮肤的汗腺汗液；（3）由肾脏分泌尿）由肾脏分泌尿液排出（主要途径）液排出（主要途径）在叶绿体的基质中通过暗反应过程产生水在线粒体中通过有氧呼吸的第三阶段产生核糖体上通过氨基酸的缩合作用产生高尔基体上通过纤维素的合成产生（植物细胞有丝分裂 时形成新的细胞壁）动物肝脏和肌肉中合成糖元及植物合成淀粉时产生细胞核内在DNA和RNA合成过程中产生 ATP合成时产生，DNA连接酶连接粘性末端 细胞中产生水的结构及代谢v叶绿体基粒片层结构薄膜上通过光反应消耗v线粒体中通过有氧呼吸的第二阶段消耗v肝脏和肌肉中糖元的分解过程中消耗vATP
16、水解成ADP和磷酸时消耗v消化道内淀粉、蛋白质等的消化时消耗v限制酶剪切目的基因和运载体时消耗限制酶剪切目的基因和运载体时消耗3、细胞中消耗水的结构及代谢水与植物生命活动调节的联系：植物的向水性水与动物生命活动调节的联系：温度稳态：血流量 汗液PH稳态：水的电离平衡/缓冲对水 盐 平衡血糖平衡与糖尿病摄入量摄入量排出量排出量由肾排出由肾排出 1500由皮肤排出由皮肤排出 500由肺排出由肺排出 400由大肠排出由大肠排出 100共计共计 2500共计共计 2500来自饮水来自饮水 1300来自食物来自食物 900来自物质代谢来自物质代谢 300正常成年人每天（正常成年人每天（24小时）水的摄入
17、量和排出量小时）水的摄入量和排出量一、水的平衡一、水的平衡问：肾脏排尿主要是排出多余的水分吗？：肾脏排尿主要是排出多余的水分吗？ 体温的调节体温的调节:四、水 与 生 殖低等生物的生殖过程离不开水，只能生活在水中有性生殖过程中精子的游动必需在水环境中进行五、水与进化1、原始海洋是原始生命诞生的地方2、生物的进化是由水生向陆生进化的。证据？原始海洋为生命起源提供了原料和生存的有利环境。原料：单糖、氨基酸、核苷酸等小分子有机物。生存环境：水能阻挡原始地球条件下阳光中的大量紫外线。（当时没有O2更没有O3）胚胎学上的证据：七种脊椎动物和人的胚胎发育早期都出现鳃裂。古生物学上的证据：有水生生物的化石的
18、地层比有陆生生物化石的地层早。1.影响生物的生存2.影响生物的分布: 水是限制陆地生物分布的重要因素水是限制陆地生物分布的重要因素, ,同一纬度上植物分布的主导因子同一纬度上植物分布的主导因子. .3.影响动物的生活习性(如肺鱼的缺水夏眠等)水与生态1. 水体富营养化:生活污水、化肥,食品 等工业废水以及农田排水等含有大量氮,磷及其他无机盐类,进入自然水体后,使得以蓝藻和绿藻等藻类及其他浮游生物迅速繁殖,它们死后被需氧型微生物分解,使鱼类及其他水生生物大量死亡,又被厌氧微生物分解产生氨气和硫化氢的,使水体发臭变黑。水体富营养化在淡水形成“水华”、在海洋则产生“赤潮”。2. 重金属污染：主要指汞
19、、铅、铬、镉等离子大量进入水体，导致水体污染。采矿和冶炼厂排放的废水是水体重金属污染的主要来源。水体中的重金属离子经生物的富集作用，可通过食物链传递进入人体，造成人体慢性中毒，如20世纪五六十年代日本出现的水俣病就是很好的例子。七、水的污染3. 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、石油华工的工业废水。4. 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。5. 有毒物质的污染：如酚类物质、氰化物的污染以下关于水和生物体生命活动的联系说法中正确的是（ ）A.如遇阴
20、雨连绵天气，即使土壤矿质元素丰富，玉米上部叶片也易出现矿质营养缺乏症，其主要原因是根的有氧呼吸受阻，矿质的吸收减弱B.炼钢工人喝盐汽水主要是为了维持细胞外液渗透压平衡，给病人输生理盐水则主要是为补充钠离子C.癌细胞是一种失控的细胞，细胞内结合水/自由水的比例比正常细胞高D.糖尿病人食多的原因是细胞供能不足，尿多的原因是因为血糖浓度过高 D D下列说法不正确的是（ ）A.等质量且含水量相同的花生和大豆种子的吸水能力和自由水含量的比较为：花生吸水能力小，自由水含量较多。B.在光合与呼吸过程中水都既是反应物同时也是产物和反应进行的介质。C.人体缺水时，血浆渗透压升高，从而在下丘脑产生渴觉，引起抗利尿
21、激素分泌增多，尿量下降D.光合作用过程中，最初电子供体和最终电子供体以及最终电子受体分别为三种不同的物质 C C下列说法不正确的是（ ）A.正常情况下，当人体局部组织活动增强，代谢产物增加时，组织中的组织液增多，淋巴液也随之增多。B.我国从东南到西北植被的变化主要受水这一非生物因素的影响，同时水也是陆地生态系统中主要的限制因子之一。C.植物的根具有向水性是因为水多的一侧根内部生长素浓度较高生长较慢引起的。D.衰老细胞中自由水/结合水比例下降，导致细胞的酶活性，核质比及细胞通透性下降。 D D 9.（0202天津卷）植物体内的水往高处流，动力从何而来？天津卷）植物体内的水往高处流，动力从何而来？
22、某同学为此做了两个实验。某同学为此做了两个实验。实验一：将一枝条插入充满水的玻璃管中，玻璃管的另实验一：将一枝条插入充满水的玻璃管中，玻璃管的另一端插入盛有水银的容器中。不久水银柱上升，如图一一端插入盛有水银的容器中。不久水银柱上升，如图一所示。所示。实验二：将同一植物在靠近茎的基部切断，套上一个弯实验二：将同一植物在靠近茎的基部切断，套上一个弯曲的玻璃管，管内装有水和水银。不久，玻璃管内水分曲的玻璃管，管内装有水和水银。不久，玻璃管内水分增加，水银柱上升。如图二所示，请回答：增加，水银柱上升。如图二所示，请回答：实验一说明实验一说明: :实验二说明实验二说明: :将等量的将等量的NH4+、P
23、O43-、K+、Ca2+共同置于共同置于500mL水中，再放入一些新鲜的水稻根。几小时后，测水中，再放入一些新鲜的水稻根。几小时后，测定混合液中上述定混合液中上述4种离子和水的含量变化如下表。种离子和水的含量变化如下表。据表回答：据表回答：项目水NH4+K+Ca2+PO43-减少量0%83%72%97%84%1）上述4种离子减少的原因是_2）离子大量减少而水却没有减少的现象说明_3）4种离子的减少量不相同，说明_现有两瓶丢失标签的蔗糖溶液现有两瓶丢失标签的蔗糖溶液: :一瓶浓度是一瓶浓度是10%,10%,另一瓶浓另一瓶浓度是度是30%.30%.请根据下列条件设计一实验请根据下列条件设计一实验,
24、 ,以鉴别这两瓶不同以鉴别这两瓶不同浓度的蔗糖溶液浓度的蔗糖溶液. .材料材料:250:250mLmL烧杯一只烧杯一只, ,半透膜制成的透析半透膜制成的透析袋一只袋一只, ,刻度玻璃管一支刻度玻璃管一支, ,细线一根细线一根, ,支架一个支架一个. .写出写出:(1):(1)实实验步骤验步骤 ;(2);(2)结果分析结果分析. .(1)(1)将一瓶溶液倒入烧杯中将一瓶溶液倒入烧杯中, ,另一瓶溶液装入透析另一瓶溶液装入透析袋袋; ;将刻度玻璃管插入透析袋中将刻度玻璃管插入透析袋中, ,用细线将袋口扎用细线将袋口扎牢牢; ;把透析袋浸在烧杯的溶液中把透析袋浸在烧杯的溶液中, ,把刻度玻璃管垂把刻
25、度玻璃管垂直固定在支架上直固定在支架上(2)(2)如果刻度玻璃管内的液面上升如果刻度玻璃管内的液面上升, ,说明袋内的溶说明袋内的溶液是液是30%30%蔗糖溶液蔗糖溶液, ,烧杯中的溶液是烧杯中的溶液是10%10%的蔗糖溶液的蔗糖溶液. .否则否则, ,可判断袋内的溶液是可判断袋内的溶液是10%10%蔗糖溶液蔗糖溶液, ,烧杯中的烧杯中的溶液是溶液是30%30%的蔗糖溶液的蔗糖溶液. .下图中的哪一条曲线能正确地反映种子的含水量与呼吸作用强度之间关系的曲线 ( ) A. B. C. D. A A将一棵小青菜培养在含有H218O的培养液中培养，并用钟罩将其罩住。将此装置放在充足的光照条件下，很快
26、在钟罩的空气中发现了H218O和18O2，同时在植物体内发现了H218O。请解释：钟罩的空气中发现的H218O的来源。钟罩内空气中18O2的来源。植物体内的H218O除了从外界吸收的外，还可以通过哪些生理作用产生？。除了水和氧气外，植物体内还有哪些物质还可能含有18O？（3）人体内水的平衡，对维持人体生命活动是很重要的。人体内代谢水产生的场所是细胞内的和。当人得胃肠炎，造成严重脱水时，必需即时补充生理盐水，其浓度应为，其目的是维持人体细胞外液的稳定。通过根吸收，由根茎叶导管运至叶，通过叶的蒸腾作用散失于空气中。在光合作用的光反应中，叶绿体色素吸收光能，将水分解为O2，散失于空气中光合作用 有氧呼吸 蛋白质的生物合成C6H12O6、氨基酸、脂肪等 核糖体 线粒体 0.9% 渗透压
