内容正文:
《生命之源---水》
相关知识解读及实例分析
一、细胞中的含水量规律总结
1.生物种类不同含水量不同:水生生物﹥陆生生物
2.同一生物在生长发育的不同时期,含水量也不同:
幼年 ﹥ 成年 ﹥ 老年
3.在不同的组织、器官中,水的含量也不相同:
代谢旺盛的 ﹥ 代谢缓慢的
二、水的特性
1、具有极性,是良好的溶剂
水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧原子具有比氢原子更强的吸引共用电子的能力,使氧原子一端稍带负电荷,氢原子一端稍带正电荷。这种电子分布不均匀的分子叫做极性分子。由于水分子的极性;带正电荷或负电荷的分子和离子都容易与水结合,因此水是良好的溶剂。
2、水分子之间形成氢键,具有流动性、高比热容
由于水分子的极性,一个水分子的负电区(氧端)与另一个水分子的正电区(氢端)之间通过静电吸引形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键,氢键易被破坏,也易形成,这样水中的氢键不断地断开,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体的状态,具有流动性;由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
。
。
三、水在细胞中的存在形式
1.结合水:
2.自由水:
占全部水的4.5%);与细胞内亲水性物质相结合的水;不易散失、失去流动性和溶解性
占全部水的95.5%以游离的形式存在易蒸发、不受束缚、可流动
注:不同组织、器官形态的差别,主要取决于自由水与结合水含量的差别。如心脏和血液含水量差不多,但心脏的结合水含量较多,主要用于构成细胞结构,因此呈固态。而血液中自由水含量较多,主要来运输营养物质与废物,因此呈液态。
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5you 讲一下:蛋白质、脂肪、淀粉的亲水性
四、自由水与结合水的关系
1.在一定条件下可以相互转化
2.两者的相对含量影响细胞代谢和抗逆性
结合水
温度升高
自由水
一般情况下,自由水占含水量的比例越大,细胞代谢旺盛,但抗逆性低。结合水的比例越大,细胞代谢减弱,但抗逆性较强。
温度降低(或亲水性基团)
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2you
五、水的生理功能
2.良好的溶剂
5.运输营养物质和废物
4.提供液体环境
1. 细胞结构的组成成分:结合水
自由水
3.参与生化反应
例析:农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是 (答出1点即可)。
肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被吸收(体现了自由水作为良好溶剂的功能)
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1ban 13用课本例子讲
六、如何设计实验验证水的存在形式及功能
过程图解如下:
①晒干的种子,自由水减少,代谢减弱,利于储存。
②种子萌发时,吸收水分,自由水增多,代谢增强
③晒干的种子,经过加热,失去结合水,细胞的结构被破坏,不能萌发。
例1.小麦萌发时,细胞内自由水和结合水的比值( )
A、升高 B、降低
C、不变 D、无法判断
例2.大豆种子在晒干的过程中和干种子在炒制可食用的“脆皮豆”的过程中失去的水分别是( )
A、结合水和自由水 B、自由水和结合水
C、都是自由水 D、都是结合水
A
B
七、实例分析
例3、有机化合物中具有不同的化学基团,它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如-NH2、-COOH、-OH),具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水;难与水结合的基团称为疏水基团,如脂类分子中的碳氢链。脂类分子往往有很长的碳氢链,难溶于水而聚集在一起。请回答:
(1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如图所示。容器中的自由水量甲比乙______。
(2)相同质量的花生种子和大豆种子(含蛋白质多),当它们含水量相同时,自由水含量较多的是________种子。
少
花生
(3)以占种子干重的百分比计算,种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子吸水量 。
(4)种子入库前必须对其干燥处理,降低种子中的含水量,这是因为 。
种子含水量高,呼吸作用强,种子内的营养物质由于分解而损失过多;种子含水量高,呼吸作用强,放出的热量多,温度高,种子易发芽、霉变
多
点评:此题主要考查水的存在形式及其作用。甲容器中有较多的结合水与物质分子在一起,因此容器中的自由水量甲比乙少;由于花生种子含油脂多,以占种子干重的百分比计算,种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子吸水量多;种子含水量高,则细胞呼吸作用强,分解的有机物就多,因此,种子在入库前必须对其进行干燥处理,以降低种子中的含水量,减少有机物分解。
(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在,