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第2章 組成細胞的分子(2)細胞中的無機物

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❶細胞中的水水是生命之源,水起源於海洋,生命從一開始就離不開水(生命有共同的起源,也說明瞭生物界的統一性)水是構成細胞的重要成分,也是活細胞中含量最多的化合物。

生物體內的水≠生物所有細胞內的水,生物體內的水除了存在於細胞內細胞與細胞之間也有水,如動物體的細胞外液1.含量:在構成細胞的各種化合物中,水的含量(鮮重)最多。

細胞中絕大部分的水以自由水的形式存在,結合水大約在細胞內全部水分子的4.5%(1)不同的生物體內水的含量差彆很大。

(2)同一生物體不同的生長髮育階段,水的含量不同幼兒時期成年時期>老年時期植物幼嫩部分>成熟部分(3)同一生物體不同器官水的含量也不同。

2.存在形式(1)自由水概念:細胞中以遊離形式存在可以自由流動的水。

自由流動的水:每個水分子可以與周圍水分子靠氫鍵相互作用在一起,氫鍵不斷的斷裂又形成,使水在常溫下能夠維持液體狀態,具有流動性含量:約占細胞內全部水分的95.5%作用①細胞內的良好溶劑②為細胞提供液體環境③參與多種生化反應④運輸營養物質和代謝廢物(2)結合水概念:與細胞中其他物質相結合,不能自由流動的水含量:約占細胞內全部水分的4.5%作用:細胞結構的重要組成部分結合水不能產生生化反應(3)結合水和自由水的聯絡①自由水和結合水在一定條件下可以相互轉化結合水(溫度升高)→自由水自由水(溫度降低)→結合水②在正常情況下,自由水與結合水的比值越大,生物新陳代謝越旺盛,但抗逆性較弱;反之新陳代謝越緩慢,但抗逆性較強。

③自由水與結合水二者相對含量與生物組分的代謝速率有關3.所以為什麼能成為良好的溶劑?

水分子由2個氫原子和1個氧原子構成,氫原子以共用電子對與氧原子結合,由於氧具有比氫更強的吸引共用電子的能力,使氧的一端稍帶負電荷,氫的一端稍帶正電荷。

水分子的空間結構及電子的不對稱分佈,使水分子成為一個極性分子,帶有正電荷或負電荷的分子(或離子)都容易與水結合,因此水是良好的溶劑。

4.種子中含水量變化及生命活力鮮種子暴曬⇩⇨自由水減少,代謝強度減弱乾種子⇨用水浸泡仍能萌發,說明 ⇩ 曬乾的種子仍具有生命活力 烘烤⇩⇨部分結合水轉化為自由水散失⇩ 種子死亡死種子⇨用水浸泡,不能萌發,說 明失去結合水的種子不再具有生命活力5.細胞中水的產生、利用、蒸發(1)產生水①有氧呼吸第三階段②氨基酸脫水縮合③多糖的合成④DNA的複製與轉錄⑤ADP形成ATP(2)利用水①多糖、蛋白質、脂肪、核酸的分解(水解)②植物光合作用光反應中水的分解③有氧呼吸第二階段中水的利用④ATP的水解⑤消化道內澱粉、蛋白質、脂肪等的水解。

(3)蒸發水①植物通過蒸騰作用散失水分②人體汗腺分泌汗液,蒸發散熱維持體溫穩態❷細胞中的無機鹽(占細胞鮮重的1%~1.5%)1.存在形式:細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在,少數是細胞內化合物的組成成分(如骨骼中的CaCO₃)無機鹽在細胞中的含量很低,但是其作用非常重要,過多或過少都會影響細胞或生物體的正常生命活動2.無機鹽的生理作用(1)參與構成細胞內某些複雜的化合物(如:Fe²⁺參與構成血紅素,Mg²⁺參與構成葉綠素等)(2)參與並維持生物體的代謝活動(如:哺乳動物血液中Ca²⁺含量太低,動物會出現抽搐等症狀)(3)維持生物理化性質的平衡①維持滲透壓平衡(如:Na⁺、Cl⁻參與維持細胞外滲透壓,K⁺參與微視細胞內液滲透壓)夏季人在劇烈運動後需要補充淡鹽水,這樣做的原因是:人大量出汗後,Na⁺、Cl⁻大量流失,為保證滲透壓的平衡,應及時補充淡鹽水②維持酸堿平衡(某些無機鹽離子作為緩衝物質,維持人體酸堿平衡:NaHCO₃/HCO₃和NaHPO₄/NaHPO₄)(4)常見無機鹽的作用與缺乏症①Fe作用:構成血紅素的元素缺乏是引起的症狀:過少影響血紅蛋白的合成,造成缺鐵性貧血癥Fe不是隻存在於動物細胞中②Mg作用:構成葉綠素的元素缺乏時引起的症狀:植物葉綠素合成受阻,影響光合作用Mg不是隻存在於植物細胞中③Zn作用:很多酶的組成成分缺乏是引起的症狀:生長髮育不良,生殖腺功能受影響④Ca作用:骨骼、牙齒的重要組成成分缺乏時引起的症狀:骨骼畸形,抽搐等;骨質疏鬆症過多:肌無力⑤I作用:甲狀腺激素的重要組成成分缺乏時引起的症狀:甲狀腺腫大;呆小症過多:患甲狀腺功能亢進症(甲亢)⑥B作用:促進花粉萌發和花粉管的生長缺乏是引起的症狀:油菜缺B時,“花而不實”⑦Na作用:維持動物細胞的滲透壓等缺乏時引起的症狀:動物細胞滲透壓降低;過低時不能維持正常的細胞形態人體內缺乏Na⁺會引起神經肌肉細胞的興奮性降低,最終引發肌肉痠痛、無力等…………………………………………科學實驗 新冠病毒核酸檢測 核酸檢測通過檢測人的呼吸道分泌物、血液或糞便等中是否存在外來入侵的病毒核酸,來確定是否被新冠病毒感染。

因此正常情況下核酸檢測結果為“陽性”,即可證明患者體內有新冠病毒存在

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