备课素材知识点：细胞中的水问题释疑 高中生物人教版必修1

这是一份备课素材知识点：细胞中的水问题释疑 高中生物人教版必修1，共3页。试卷主要包含了自由水结冰为什么会伤害细胞？等内容，欢迎下载使用。

冻害或霜害表现为植物细胞间隙和细胞壁上自由水结冰，由此引起细胞内水外渗，细胞失水、萎缩，或冰晶压迫细胞造成机械伤害。长期适应低温环境的植物，能够降低植株含水量，增加糖、脂肪的含量，提高抗氧化系统的性能，以适应并减轻低温的影响。冬小麦在冬季低温来临之前，随着温度下降，植株吸水较少，含水量逐渐下降，细胞内亲水性胶体加强，使结合水含量相对提高，而自由水含量则相对减少。由于结合水不易结冰和蒸腾，所以，总含水量减少和结合含水量相对增多，有利于冬小麦抗寒性的加强。
2、细胞中的水分子有哪些存在形式，影响因素有哪些？
水在细胞内主要呈结合水和自由水，与自由水相对。结合水是指紧密吸附在胶体颗粒或生物大分子表面不能移动的水，自由水是指不被吸附而可以自由移动的水。结合水是与自由水的划分相对的，并没有明显界限。自由水可以做溶剂，承载各种生物化学反应。所以在细胞生物学中，在一定范围内自由水/结合水的比值是影响代谢活动旺盛的一个重要因素。代谢越旺盛，自由水/结合水比值也相对越高，但细胞遭遇逆境胁迫的时候，该比值就会降低。
3、自由水结冰为什么会伤害细胞？
自由水在细胞代谢中起重要作用，自由水结冰会限制水分子参与代谢反应，使得细胞内多种生化途径受到阻断。自由水在细胞内，其结冰会对细胞内膜系统造成物理性破坏。自由水结冰也不利于蛋白质去维持自己的水化层，而水化层是蛋白质维持其胶体性质以及行使其生物学功能所必需的结构。此外，自由水结冰对于生物膜结构及其流动性也有一定影响。
4、自由水/结合水比值越小，抗热性越强的原理是什么？
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，即自由水的相对含量越多，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，抗性越弱：比值越小，抗性越强。
抗热性指标有受伤温度、致死温度、单位面积气孔数、原生质透性4个指标。温度是影响植物生长、发育的重要环境因子，植物的抗热性是植物体内形态结构和一系列生理生化过程综合作用的结果。蛋白质作为生命物质具有很重要的作用，逆境下蛋白质的稳定性与抗逆性密切相关。在高温下植物可溶性蛋白含量与植物抗热性呈正相关，蛋白质的亲水性强，蛋白质含量高，结合水比例增加，抗热性增强。
5、细胞中含量最多的物质一定是水吗？含量最多的有机化合物一定是蛋白质吗？
水占细胞重量的70%，大部分细胞内的反应在水相中进行。这和地球上的生命起源于海洋有关。蛋白质作为“生命活动承担者”，约占细胞重量的15%。但功能不同的细胞，其组成成分的比例也会有所不同。如动物的白色脂肪细胞，储存大量的三酰甘油，几乎充满了整个细胞。一个白色脂肪细胞内，90%的细胞体积被脂滴占据，把细胞质挤到细胞的边缘，形成一个“圆环”样细胞质；并且细胞核也被挤扁、挤平，形成一个“半月”形的细胞核，只占细胞体积的2%～3%。
细胞中心的脂滴95%的成分是三酰甘油，也包含一些游离脂肪酸、磷脂和固醇。因此对于这样的白色脂肪细胞来说，含量最多的物质就是三酰甘油，含量最多的有机化合物也是三酰甘油。
6、已经晒干的种子细胞内自由水多还是结合水多？为什么说烘干或炒干种子失去的主要是结合水？
已经晒干的种子细胞内结合水多。自由水存在于种子的毛细管之间，很不稳定，在0℃时就会结冰，能随外界湿度和温度的变化而增加或减少。如果自由水增加，种子的呼吸就会加快，种子堆的温度升高而烂坏种胚。结合水是维持生命活动不可缺少的组成部分，这种水分存在于种子细胞内，它与蛋白质等胶体物质结合地比较牢固，也很稳定，在常温下也不会散失，也不会加快种子的呼吸作用。干种子中自由水已经不存在，烘烤的热量打开结合水中水分子同其他物质的化学健，使其游离最终散失。所以说通过外界加热提高温度，烘干或炒干种子失去的主要是结合水。