2_生命之母-水.ppt

水-生命之母 水-生命之母，生物体的70％以上为水 水分子的极性使它在常温常压下成为一种不寻常的液体，与非极性物质相遇，产生了细胞-生命的基本单位。 水分子与生物大分子间形成氢键，维护的它们的稳定性。 生物化学反应绝大部分在水中进行，因为有了水，才有了酸和碱。 水的生理作用 无论是消化作用、血液循环，还是物质交换与组织合成，都是在水的参与下，在水溶液中完成的。血液中有60%以上的水分，血液不停地循环，一颗健康的心脏就像一个自动水泵，每分钟要输出3.5-5.5 L血液。对于一个寿命80岁的老人来说，他一生中心脏输出的血量约20万m3，相当于一个深2 m、直径约360 m的小海湾的水量。 水是良好的溶剂。 水还参与很多生物体内的化学反应，如水解、水合、氧化还原、有机化合物的合成和细胞的呼吸过程等。动物体内所有聚合和解聚合作用都伴有水的结合或释放。 动物体关节囊内、体腔内和各器官间组织液中的水，还可以减少关节和器官间的摩擦力，起到润滑作用。汗水通过毛孔由皮肤表面排出，起到调节人体温度的作用。眼泪润湿眼睛，同时也冲洗了眼睛中的灰尘。甚至人类繁衍，两性结合，也都离不开水的参与。 水的密度4℃时最大 氢 键Hydrogen bond 氢键（Hydrogen bond） 说明分子间还存在另一种特殊的分子力，这就是氢键。 氢键是指在氢原子与电负性很大的原子X 以共价键相结合时，同另外一个具有孤对电子对的原子Y形成的一个弱的键，是一种由氢原子参加成键的特殊的化学键。 氢键的生成主要是因为偶极子与偶极子之间的静电吸引作用。当氢原子与电负性很强的原子(如A)结合时，因极化效应，其键间的电荷分布不均．氢原子变成近乎氢正离子状态。此时再与另一电负性很强的原子(如B)相遇时，即发生静电吸引。因此，结合可视为以H 离子为桥粱而形成的，故称为氢键，如下式中虚线所示：A－H…B，A、B 是氧、氮或氟等电负性大且原子半径比较小的原子。 氢键 氢键的强弱与方向密切相关 液态水中的氢键 固态水中的氢键 氢键对物质的影响 1.对物质熔点、沸点的影响，提高。 2.对于溶解度的影响，溶质与溶剂形成氢键，促进溶解。 3.对物质酸性的影响，氢键是HF 的酸性低于没有氢键的HCl 的原因之一。 4.对生物体的影响，氢键对生物体来说比水重要，因为生物体内的蛋白质、DNA分子内或分子间都存在大量的氢键。没有氢键的存在，就没有这些特殊又稳定的大分子结构，正是这些大分子支撑了生物机体。正是由于氢键的存在，才使DNA的克隆得以实现，保证了物种的繁衍。 水分子的极性Polarity of water molecule 水分子的极性 极性水分子与非极性油滴的共存 热力学第二定理说的是“在能量上这个世界趋向无序化 ”, 而不是物质的分布的无序化. 极性导致物质分布的有序化, 这是细胞膜形成的基础. 细 胞 膜 的 模 样 细胞膜两侧的水分子 细胞是生命体的基本单位 脂质体（细胞）之间可以相互融合 水中溶解了溶质后产生的渗透压 水分子的极性对其理化性质的影响 融点 沸点 蒸发热 mp bp v.h. H2O 0℃ 100℃ 540 cal/g CH3OH -98℃ 65℃ 263 cal/g 弱酸、弱碱、等电点(Weak acid, weak base and isoelectric piont) 水中的酸、碱解离-Henderson-Hasselbalch方程:  pH = pK +log[质子受体]/[质子供体] 什么是pH？ pH 的 “p” 表示 “取负对数” 的意思，来自德语（power的第一个字母)，即pH = -log[H+] =log{1/[H+]}。 因此，可以有pOH, pNa, pCa 等等，任何情况下p必须小写。 pH一定是对水溶液而言，因为只有在水溶液中才能测定pH。 注意“pH” 的正确使用法 pH的正确使用方法： 50 mM Tris-HCl, pH 8.0； 将溶液pH调至8.0； 错误用法： PH 8.0；Ph 8.0； pH8.0； 将溶液调至 pH = 8.0； 缓冲溶液及缓冲机制 缓冲溶液的缓冲作用和组成 实验 样品1，0.10 mol·L-1 NaCl溶液 样品2，含 HAc 和 NaAc 均为0.10 mol·L-1的