2014年浙科版高中生物必修一同步系列：《无机物》文字素材2.doc

2014年浙科版高中生物必修一同步系列：《无机物》文字素材2.doc无机物参考资料: 1. 水的物理化学性质与生命的关系水是生命的源泉。活细胞中绝大多数化学反应是在水环境中进行的。水在许多生物化学反应中是一个活泼的参与者,而且是大分子(如蛋白质)性质的重要决定因素。水之所以成为生命活动中最重要的溶剂,是由它的物理化学性质所决定的,而它的物理化学性质取决于它的分子结构,即水是一个带有氢键的极性分子。水的极性分子结构特性决定了它有许多独特的物理性质:较高的介电常数、比热、蒸发热、沸点、熔点及抗张强度等(表 10 )。一些常见物质的物理性质熔点/℃沸点/℃蒸发热/J·g 比热/J·g 熔解热/J·g 水乙醇***乙酸乙酯***仿 0 -114 -95 -84 -63 100 78 56 77 61 2 ——水的介电常数是溶液中最高的, 这就意味着按单位容积计算, 没有任何溶剂能比水溶解更多种类和数量的溶质,所以水成为最理想的生物溶剂。比热是指提高单位数量的某物质单位温度所需要的热量。水的比热在液体中排第二位(***的比热最大),这种高比热特性意味着水的温度相对不容易发生改变,可作为热的缓冲剂,这样以水为介质的生命体系就可以维持在相对稳定的状态,使生物体少受外界温度变化的影响。蒸发热是指在恒定温度下,使某物质由液态转变为气态所需要的热量。水的蒸发热大, 能为部分脊椎动物所利用, 以汗水的蒸发作为一种冷却机制; 同样, 对于植物来说也是非常重要的,植物叶片通过水分蒸发消耗过多吸收的光能,从而避免温度升高对细胞造成伤害。氢键使水的沸点高达 100 ℃,所以在正常温度下,水是液体,有利于生命活动的进行。水的熔解热最高,这样在临近结冰温度时,温度下降的趋势大大降低,从而防止了零度以下的快速降温,这对于地球气温的调节以及水生生物的生存都有十分重要的意义。物体抵抗拉力而不被拉断的能力称为抗张强度。由于水分子间的内聚力(水分子间的氢键使水分子具有的相互吸引力),水具有很高的抗张强度,因此,水柱可以抵抗外界的拉力而不会被拉断,这种特性在植物体内水和无机盐的向上运输中发挥着重要作用;即使冰的密度低于水而能漂浮水上的现象,对水生生物的生活也很重要。水的表面张力可以维持植物导管中水流的连续性。细胞的含水量与其生理活动是否活跃常常是密切相关的。当细胞含水量充足时其生理活动常较活跃,而当含水量降低时细胞的生命活动也会减弱。植物细胞所具有的膨压也是通过水分的平衡建立起来的。另外,水的热传导性在非金属物质中是最好的,水的黏度是较低的,水还具有渗透作用等,这些对于生命活动来说都是至关重要的。综上所述,水是细胞中各种生物化学反应的基本介质,是生命的源泉。 2. 无机盐在调节酸碱平衡中的作用下面以动物体为例来介绍无机盐在调节酸碱平衡中的作用。动物的体液具有正常的 pH值, 如人的血浆 pH 值约为 ~ , 在酸碱平衡的维持中, 无机盐直接参与了缓冲对的构成。血液中最主要的缓冲对是由碳酸氢钠(钾)和碳酸所构成的,即 NaHCO 3 /H 2 CO 3或 KHCO 3 /H 2 CO 3。除此之外, 还存在有其他的缓冲对。在血浆中有 Na 2 HPO 4 /NaH 2 PO 4、血浆蛋白质钠盐/ 蛋白质