1專題一 非生命物質(zhì)與生命活動

1、Page1of13專題一非生命物質(zhì)與生命活動●知識聯(lián)系框架生命有機體內(nèi)水的存在形式與基本功能水分的吸收、散失水與礦質(zhì)代謝植物體內(nèi)的水分代謝水與光合作用水與呼吸作用動物體內(nèi)的水分代謝組成生命有機體的化學元素化學元素的基本功能植物的礦質(zhì)代謝動物的無機鹽代謝生命的起源●重點知識的內(nèi)在聯(lián)系與剖析重點知識的內(nèi)在聯(lián)系與剖析一、水與生命活動一、水與生命活動1.1.水的存在形式與基本功水的存在形式與基本功水在細胞中的存在形式主要有兩種：結(jié)合水和自由水。

2、結(jié)合水結(jié)合水是指與細胞內(nèi)的一些親水性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、多糖等極性大分子物質(zhì))相結(jié)合，不能自由流動。結(jié)合水結(jié)合水形成與極性大分子物質(zhì)對水的束縛力與水分子的自由能有關(guān)，以蛋白質(zhì)分子為例：蛋白質(zhì)是一種帶有極性的大分子有機物，水分子是帶有極性的小分子物質(zhì)。蛋白質(zhì)分子對水分子有很強的親和能力，即束縛力。當?shù)鞍踪|(zhì)分子對水分子的束縛力大于或等于水分子的自由能時，水分子就被束縛在蛋白質(zhì)分子的周圍，不能自由流動，所以稱為結(jié)合水。結(jié)合水結(jié)合水實際是細胞的一種

3、結(jié)構(gòu)成分，對維持生物大分子物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有著非常重要的作用。蛋白質(zhì)分子對水分子的束縛力與兩者之間的距離成反比關(guān)系，蛋白質(zhì)對水分子的束縛力小于水分子的自由能時，水分子就能自由流動而成為自由水。結(jié)合水結(jié)合水在細胞中的絕對含量與水分子獲得的自由能的大小有關(guān)，如溫度高，水分子獲得的自由能高，結(jié)合水的絕對含量就會高一些，反之就會低一些。如果細胞中失去了結(jié)合水，生物大分子的空間結(jié)構(gòu)就不能維持，原生質(zhì)遭到破壞，代謝就不能正常進行而導致死亡。自由水自由

4、水是指細胞內(nèi)能夠自由流動的水，即水分子的自由96大于親水大分子有機物的束縛力的水。非生命物質(zhì)水與生命活動水分代謝化學元素與生命活動無機鹽的代謝Page3of13導管是一個死細胞，但根、莖、葉中的導管是連成一體的，即連成一個密閉的管道，當葉肉細胞通過滲透作用從導管中吸取水分后，導管中的壓力就會降低，這時導管就會從根部的細胞中抽取水分，特別是從根毛區(qū)的細胞中抽取水分。蒸騰作用是植物吸收水分和運輸水分的主要動力，植物蒸騰水分的途徑必須通過氣孔

5、，而氣孔的開閉是可以調(diào)節(jié)的。如葉片細胞中水分不足，氣孔就會關(guān)閉，蒸騰作用就會減弱，這對于避免水分的過度散失具有非常重要的意義。但氣孔的關(guān)閉會使大氣中的CO2進入葉肉細胞發(fā)生困難，影響到光合作用的正常進行。在移栽植物時，通常要去掉一部分枝葉，原因是，移栽時植物的根部受到大面積損傷，吸水能力大大降低，如果不去掉一部分枝葉，過強的蒸騰作用會導致植物體內(nèi)嚴重失水而不能成活。陰生植物不能在強烈的太陽光下正常生長，主要原因是陰生植物的葉片抗蒸騰作用

6、的能力較弱，在強光下蒸騰作用過于旺盛，水分過度散失造成的。從生態(tài)因子的角度分析，水是限制陸生生物分布的主要限制因子之一。②水與礦質(zhì)代謝水與礦質(zhì)代謝礦質(zhì)元素必須溶解在水中成離子狀態(tài)才能被植物吸收和利用。植物的根毛區(qū)的細胞吸收礦質(zhì)元素離子是通過交換吸附和主動運輸完成的，主要是通過主動運輸。吸收的過程與呼吸作用有密切的關(guān)系，呼吸作用為交換吸附提供H和HCO3，為主動運輸提供能量(ATP)。礦質(zhì)離子的吸收與水分吸收的關(guān)系：礦質(zhì)離子的吸收與水分吸

7、收是兩個相對獨立的過程?！跋鄬Κ毩ⅰ闭f明它們之間既有區(qū)別，又有聯(lián)系。區(qū)別是這兩個過程的原理不同，水分的吸收主要是滲透作用，不消耗ATP；礦質(zhì)離子的吸收則必須通過主動運輸，需要消耗ATP。聯(lián)系是：這兩個過程都發(fā)生在根尖的成熟區(qū)(根毛區(qū))；礦質(zhì)離子必須溶解在水中才能被吸收；礦質(zhì)離子的吸收增加了細胞液的濃度，從而也促進了水分的吸收；水分的吸收能及時地將已吸收的礦質(zhì)離子運走，也在一定程度上促進了礦質(zhì)離子的吸收。③水與光合作用水與光合作用水是光合