ib生物辅导：带你来解析水在生物学中的应用！

我们知道，水分是维持生命活动和发展的重要因素，在IB生物学，水的应用无处不在。今天考而思在线IB生物辅导老师就以水为指引，带领大家一起来串联一下在IB生物学习中的那些和水有关的考点内容，希望对大家有所帮助。

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gt;淀粉gt;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.

(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。

通过今天的IB生物辅导内容，大家对于生物学中关于水分应用的考点是不是都掌握了呢？相信有了这些内容的把握，大家的生物学习会得到更好的提升喔！更多IB生物辅导方面的问题，欢迎随时咨询我们