必修1 第2章全章

第一節細胞中的元素和化合物第二章組成細胞的分子比較組成地殼和組成細胞的部分元素有哪些相同點和不同點？1.組成生物體的所有元素中，有沒有哪一些元素是生物體所特有的？沒有。這說明什么？生物界和非生物界具有統一性。2.生物體中的元素含量和無機環境中的含量有區別嗎？有，相差很大。這又說明什么？生物界和非生物界還具有差異性。一、生物界與非生物界的關系：1.組成細胞的化學元素在自然界的無機環境中都能找到,沒有一種元素是生命特有的——統一性2.但元素在細胞中和無機環境中的含量卻有區別——差異性說明生命和非生命的無機環境既有統一性又有差異性,生命起源于非生命物質.生物界與非生物界的關系：干﹑鮮細胞對比圖組成人體細胞的主要元素（占細胞鮮重的百分比）組成人體細胞的主要元素

（占細胞干重的百分比）二組成細胞的元素在人體細胞中，干重時含量最多的元素是

；鮮重時含量最多的元素是

。Co細胞的主要元素是:細胞的基本元素是:C、H、O、N、P、S等C、H、O、N組成玉米和人體的含量較多的元素是：等四種。

不同生物體的組成元素

；不同生物體內，各種化學元素的含量

.C、H、O、N大體相同相差很大最基本元素:

大量元素：含量占生物體總重量萬分之一以上的元素。

微量元素：生物所必需的。但需要量卻很少的一些元素。大量元素：CHONPSKCaMg微量元素：FeMnZnCuBMo主要元素：基本元素：CCHONPSCHON總結：幾十年前,新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱,有的甚至發黃枯萎,即使使用了大量的N,P,K肥也無濟于事,后來,人們偶然發現牧場內的一小片牧草長得十分茂盛,原來,這一片”綠洲”的附近有一座鉬礦,礦工每天上下班總是抄近路走,他們的鞋子個踩過的地方,牧草綠油油的,經過科學家的化驗和分析,一公頃牧草只需150克鉬就足夠了.資料分析:通過分析,你能得出什么結論呢?微量元素(鉬)是生物體不可缺少的必需元素;在生物體中含量很少,但其作用是其它元素不可替代的.?組成細胞的各種元素又是以什么形式存在的呢?化合物----三、組成細胞的化合物水：85%-90%無機鹽：1%-1.5%無機化合物有機化合物糖類脂類:1%-1.5%蛋白質:7%-10%核酸1%-1.5%化合物質量分數/%水占85--90無機鹽占1—1.5蛋白質占7--10脂質占1--2糖類和核酸占1—1.5一、填空1．組成人體的元素中，占細胞鮮重百分比最多的元素是________；占細胞干重百分比最多的元素是__________。_________是構成細胞的最基本元素。2．一般情況下活細胞內含量最多的化合物是_______，含量最多的有機化合物________。練一練:OCC水蛋白質二、選擇題1、科學家在研究生物體的化學成分時,發現組成生物體的元素在非生物界也存在,這一事實主要說明:（）A生物界和非生物界沒有區別B生物界和非生物界具有統一性C生物來源于非生物D生物界和非生物界具有差異性2、生活在缺水的沙漠環境中的仙人掌細胞中，含量最多的化合物是（）A、蛋白質B、脂肪C、糖類D、水BD3.生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美麗的珊瑚魚，組成它們的化學元素種類（）

A、差異很大B、有些差異

C．大體相同D．沒有一定標準4．在生物體內含量較少，但對維持生物體正常生命活動必不可少的元素是（）

A．Fe、Mn、Zn、MgB．Zn、Cu、Mn、CaC．Zn、Cu、B、MnD．Mg、Mn、Cu、Mo5.在組成生物體的化學元素中，最基本的元素是（）

A．CB．HC．OD．NCCA檢測生物組織中糖類、脂肪和蛋白質

實驗某些化學試劑能夠使生物組織中的有關有機化合物產生特定的顏色反應。淀粉+碘液藍色

溫水浴還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀脂肪+蘇丹Ⅲ(蘇丹Ⅳ）

橘黃色（紅色）蛋白質+雙縮脲試劑紫色一、實驗原理還原糖檢測實驗的實驗結果脂肪檢測實驗的實驗結果蛋白質檢測實驗的實驗結果總結：生物組織樣液化學試劑

特定顏色反應

證明某種化合物存在蘋果

花生種子

黃

豆

馬鈴薯斐林試劑磚紅色麥芽糖，葡萄糖、果糖蘇丹Ⅲ蘇丹Ⅳ橘黃色紅色脂肪雙縮脲試劑紫色蛋白質碘液藍色淀粉注意事項1、加斐林試劑時，先將甲乙兩液等量混合均勻。

（原因：斐林試劑不穩定，易變性）加雙縮脲試劑時，先加A液1mL，再加B液4滴。

（原因：主要利用堿性環境）2、脂肪的觀察時，要選擇最薄的切片。3、用雞蛋清檢驗蛋白質時，要將雞蛋清高倍稀釋(10倍以上)。（否則反應不徹底，與雙縮脲試劑反應后凝結在試管壁上）4、對照試驗！5、材料選擇：含量多，顏色淡，方便易取。第二節生命活動的主要承擔者

——蛋白質含蛋白質豐富的食物2004年劣質奶粉充斥阜陽上百嬰兒受害近半死亡。

２００８年２００８年，8省發現腎結石患兒已達6244例腎結石，都曾服用“三鹿”牌嬰兒奶粉，死亡1例。有超過五萬名嬰兒受到影響。圖片新聞大頭嬰兒由于天天吃蛋白質含量極低的奶粉導致發育不良，身體嚴重浮腫，腦袋大大頭嬰兒的頭比較大，面部肌肉松馳，表情比較呆滯，對外界事物的刺激反應較低。為什么嬰兒長期吃劣質奶粉會出現這種癥狀？1.含量:占細胞干重的

以上。50%2.組成元素:C、H、O、N,某些蛋白質中還含有S、P、Fe等,其中N含量約達蛋白質的16%。人血紅蛋白分子式：C3032H4816O872N780S8Fe4原子個數9512，相對分子質量64500。3.相對分子質量:很大，屬高分子有機化合物。一、蛋白質的組成：二、蛋白質的基本組成單位

——氨基酸非必需氨基酸：共12種，人體可自身合成的氨基酸必需氨基酸：共8種，人體不能自身合成的氨基酸，必須從食物中獲得。（20種氨基酸）1、組成蛋白質的氨基酸種類:2、觀察以下幾種氨基酸，找出它們的共同特點：CHCHH2NOHO甘氨酸CHCH2NOHOCH3CH3纈氨酸CHCH2NOHOCH3丙氨酸CHCH2NOHOCH3CH3CH3亮氨酸3、推導氨基酸的結構通式RCHNH2COOH1、每種氨基酸至少有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)，并都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。2、氨基酸之間的區別在于R基不同。結構通式:特點：氨基羧基側鏈基團練一練：以下哪些是組成蛋白質的氨基酸?CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH三、氨基酸的脫水縮合氨基酸的結合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的結合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽鍵脫水縮合氨基酸的結合方式：脫水縮合肽鍵CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2O氨基酸的結合方式:脫水縮合CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR2HNH2O肽鍵三肽以此類推，由多個氨基酸分子脫水縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽（鏈狀）。H2O

從氨基酸到蛋白質大致有哪些結構層次？

氨基酸

二肽

三肽

：多肽一條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質多條多肽鏈盤曲折疊形成蛋白質構成肽鏈的氨基酸種類不同，肽鏈的結構則不同；

如果以代表不同的氨基酸，則下列幾種情況由氨基酸構成肽鏈的結構是否相同？并說明理由。構成肽鏈的氨基酸數目不同，肽鏈的結構則不同；構成肽鏈的氨基酸排列順序不同，肽鏈的結構則不同；多肽鏈形成后，往往要盤曲、折疊形成不同的空間結構。問題探討7:四、蛋白質分子結構的多樣性

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◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎①氨基酸種類不同，肽鏈結構不同②氨基酸數目不同，肽鏈結構不同

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③氨基酸排列順序不同，肽鏈結構不同

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-◎-④肽鏈空間結構不同，蛋白質種類不同蛋白質的結構

人體組織蛋白酶某種胰島素空間結構示意圖

球狀蛋白質纖維狀蛋白質問題探討8：人的紅細胞和心肌細胞的主要成分都是蛋白質，為什么這兩種細胞的功能卻完全不同？五、蛋白質功能的多樣性氨基酸種類不同氨基酸數目不同氨基酸排列順序不同肽鏈空間結構不同蛋白質的結構多樣性蛋白質功能的多樣性決定蛋白質的功能1、結構蛋白：構成細胞和生物體結構的重要物質。如羽毛、肌肉、頭發、蛛絲等的成分主要是蛋白質。2、催化作用：細胞內的化學反應離不開酶的催化。絕大多數酶都是蛋白質。（右圖所示為胃蛋白質酶結晶）3、運輸作用：有些蛋白質具有運輸載體的功能。如血紅蛋白、載體蛋白。血紅蛋白4、調節生命活動：有些蛋白質起信息傳遞的作用，能夠調節機體的生命活動，如胰島素、生長激素。圖中央淺色區域的部分細胞分泌胰島素5、免疫作用：

抗體組成元素C、H、O、N（P、S）導致氨基酸種類：20種必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種通式：CHCH2NOHOR特點：至少有一個－NH2和一個－COOH連在同一個C原子上脫水縮合多肽氨基酸種類不同氨基酸的數目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結構不同折疊盤旋蛋白質結構多樣性功能多樣性構成生物體，如結構蛋白運輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調節作用，如胰島素免疫作用，如抗體組成導致蛋白質小結：總結：一切生命活動都離不開蛋白質。蛋白質是生命活動的主要承擔者。肽鏈中的肽鍵數與氨基酸個數的關系：氨基酸肽鍵肽鍵數=6－1肽鍵數=8－2肽鍵數=氨基酸數－肽鏈數=n－m

=脫去水分子個數肽鍵數=3－11.在一條肽鏈中，肽鍵數＝____________————————脫去的水分子數＝氨基酸總數－1。2.如果n個氨基酸形成一條肽鏈，則脫掉——n－1個水分子，形成———個肽鍵。n－13.如果n個氨基酸形成m條肽鏈，則脫掉——n－m個水分子，形成———n－m個肽鍵。蛋白質的相對分子質量＝（氨基酸數×氨基酸的平均分子量）－（失去的水分子數×水的分子量）。一個由m個氨基酸形成的含有n條肽鏈的蛋白質，氨基酸的平均分子質量為a,則蛋白質的相對分子質量＝am-18(m-n)。蛋白質的相對分子質量如何計算？例1、某種蛋白質是由1條多肽鏈構成的，共含100個氨基酸，若每個氨基酸分子質量平均是120，則該蛋白質的相對分子量是？例2、某種蛋白質是由3條多肽鏈構成的，共含1000個氨基酸，若每個氨基酸分子質量平均是120，則該蛋白質的相對分子量是？100×120-(100-1)×18=102181000×120-(1000-3)×18=103054課堂練習:2.某種蛋白質由兩條多肽鏈構成，共有肽鍵500個，縮合成兩條肽鏈的氨基酸分子數和生成的水分子數分別為

A.498、498；B.500、500；

C.502、500；D.501、5001、血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌蛋白結構不相同的原因是A.所含氨基酸種類不同；B.所含氨基酸數量不同；C.所含氨基酸的排列順序不同；D.所含氨基酸種類、數目、排列順序和蛋白質的空間結構不同。DC3.某氨基酸分子中含有2個氨基（-NH2）,其中一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上，則另一個氨基的部位應是：A.和羧基連在同一個碳原子上B.一定連在羧基上C.在R基上D.與氨基一端相連4.人體的肌肉主要由蛋白質構成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其根本原因是：A.屬于不同系統B.所含蛋白質分子結構不同C.肌肉細胞的形狀不同D.在人體內的分布位置不同CB5.谷氨酸的R基團為－C3H5O2,在一個谷氨酸分子中，碳原子和氧原子數分別是A.4、4；B.5、4；C.4、5；D.5、5（B）6.某一條多肽鏈中，共有肽鍵109個，則此分子中含有氨基和羧基的數目至少是A.110、110；B.109、109；C.9、9；D.1、1（D）7、根據下面圖解，回答問題：

（1）該圖中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）該化合物由

個氨基酸分子失去

個水分子而形成，這種反應叫

反應。（3）該化合物含有

個肽鍵，該圖所示化合物的名稱是是

。（4）該圖中所示的氨基酸種類不同，是由

決定的。（5）如果圖中氨基酸的平均分子量為180，則該化合物的分子量是

。氨基肽鍵羧基四肽(多肽)三四三脫水縮合R基666

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨第三節遺傳信息的攜帶者

——核酸一、核酸分類DNA脫氧核糖核酸核酸RNA核糖核酸細胞內攜帶遺傳信息的物質。對生物體的遺傳變異和蛋白質的生物合成有極重要的作用功能實驗原理：二、觀察核酸在細胞中的分布

甲基綠+DNA綠色吡羅紅+RNA紅色實驗結果人的口腔上皮細胞中DNA、RNA分布的狀況洋蔥鱗片葉內表皮細胞中DNA、RNA分布的狀況細胞質被染成紅色，細胞核被染成綠色現象：DNA、RNA在細胞中的分布2RNA主要分布在細胞質中。1真核細胞的DNA主要分布在細胞核中。線粒體、葉綠體內也含有少量DNA。問題6：原核細胞的DNA位于細胞的什么部位？擬核區1、組成元素：C、H、O、N、P2、基本組成單位：核苷酸五碳糖磷酸含氮堿基一分子核苷酸＝一分子

+一分子

+一分子

。五碳糖含氮堿基磷酸三、核酸的結構4、DNA和RNA在化學組成上的區別腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T尿嘧啶U

3、含氮堿基的種類核酸核苷酸脫氧核糖核酸(DNA)脫氧核苷酸核糖核苷酸核糖核酸(RNA)A、T、C、GA、U、C、G脫氧核糖核糖磷酸C、H、O、N、P細胞核細胞質基本組成單位基本單位種類種類包括基本組成單位主要分布主要分布元素組成化學成分化學成分總結1：核酸的組成比較項目DNA（脫氧核糖核酸）RNA（核糖核酸）基本單位五碳糖含氮堿基結構主要存在部位染色劑和顏色DNA、RNA的主要區別脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈（雙螺旋結構）單鏈結構細胞核（線、葉）細胞質甲基綠（綠色）吡羅紅（紅色）總結2：總結3：不同生物的遺傳物質比較生物類別核酸核苷酸堿基遺傳物質舉例真核生物和原核生物病毒DNA和RNA8種5種DNA細菌、人4種只有DNA4種DNA噬菌體只有RNA4種4種RNA艾滋病毒1、楊樹葉肉細胞中的核酸含有的堿基和核苷酸的種類分別是（）A、1種、2種B、8種、8種C、4種、4種D、5種、8種D2、大腸桿菌細胞中的核酸含有的堿基和核苷酸的種類分別是（）D3、噬菌體的核酸含有的堿基和核苷酸的種類分別是（）C第4節細胞中的糖類和脂質C、H、O單糖、二糖、多糖1、元素構成：

2、糖類可以分為：3、功能：一、細胞中的糖類主要的能源物質麥芽糖蔗糖乳糖1）、單糖：不能水解的糖。2）、二糖：由兩分子單糖脫水縮合而成。葡萄糖：C6H12O6C12H22O11構成它們的基本單位都是________。3）、多糖：由許多的葡萄糖分子連接而成。淀粉糖原纖維素葡萄糖思考糖尿病人的飲食受到嚴格的限制，受限制的并不僅僅是甜味食品，米飯和饅頭等主食都需定量攝取，為什么？甜味食品含有糖，米飯和饅頭含有的淀粉經消化分解后生成的是葡萄糖。二、細胞中的脂質植物脂肪顆粒動物脂肪細胞中貯存的脂肪1、元素組成：2、溶解性：3、種類：C、H、O，有些含有P、N脂肪、磷脂、固醇脂質存在所有細胞中，是組成細胞和生物體的重要的有機化合物。不溶于水，溶于脂溶性有機溶劑，如丙酮、氯仿、乙醚等膽固醇性激素維生素D種類作用分布脂肪（C、H、O)磷脂固醇膽固醇性激素維生素D儲能物質，保溫，緩沖和減壓生物膜的重要成分生物膜的重要成分，參與血液中脂質運輸促進動物生殖器官發育以及生殖細胞形成促進Ca和P的吸收動物皮下、植物種子腦、卵細胞、肝臟、大豆種子動物內臟、蛋黃動物細胞動物細胞三、生物大分子以碳鏈為骨架1、你知道的生物大分子有哪些?2、它們的基本組成單位分別什么?3、什么是單體?什么是多聚體?多糖、蛋白質、核酸等都是生物大分子多糖－葡萄糖、蛋白質－氨基酸、核酸－核苷酸單體：組成生物大分子的基本單位多聚體:有許多單體連成而成單體和多聚體單糖氨基酸核苷酸多糖蛋白質核酸單體多聚體脫水縮合小結：

生命活動的主要能源物質C、H、O

一、細胞中的糖類單糖、二糖、多糖1.元素組成：2.種類：3.功能：4.多糖的基本單位都是________。葡萄糖二、細胞中的脂質1.組成元素：主要是C、H、O（P、N）2.種類及功能脂肪：磷脂：固醇：⑴細胞內良好的儲能物質：⑵還具有隔熱、保溫：⑶緩沖和減壓的作用。構成細胞膜、細胞器膜和核膜的主要成分包括膽固醇、性激素和維生素D；對人體的代謝起到很重要的調節作用．1.用水解法研究下列物質,水解產物不全是葡萄糖的是()A.淀粉B.糖原C.纖維素D.蔗糖2.植物體和動物體共有的糖是（）A.葡萄糖B.麥芽糖C.乳糖D.蔗糖DA課堂鞏固3、蘋果細胞中含量最豐富的多糖是()A.蔗糖、麥芽糖Ｂ．淀粉、糖原Ｃ.淀粉、纖維素Ｄ．糖原、纖維素C4.下列是某生物能進行的糖類物質的轉變：淀粉麥芽糖葡萄糖糖原，相關說法不正確的是（）A.此生物一定是動物，因為能合成糖原B.淀粉和糖原，都屬于多糖C.此生物一定是植物，因為能合成淀粉D.麥芽糖為二糖，葡萄糖為單糖C5.下列功能不屬于固醇的是（）A.對人和動物生殖器官的發育、生殖細胞形成有促進作用B.促進小腸對鈣和磷的吸收，參與血液中脂質的運輸C.主要作用是氧化功能D.是構成細胞膜的重要成分C6.有人分析了一種有機物，發現含有C、H、O、N等元素，該樣品可能是（）A、脂肪B、氨基酸C、核糖D、葡萄糖B7、組成糖原、淀粉、纖維素的單體都是（）A核糖B半乳糖C葡萄糖D脫氧核糖8、在人和動物皮下含量豐富的儲能物質是（）A糖原B淀粉C脂肪D蛋白質CC9、下列敘述中，哪項是淀粉、纖維素和糖元的共同特征A.都是細胞內儲存能量的主要物質B.都含有C、H、O、N4種元素C.基本組成單位都是五碳糖D.基本組成單位都是六碳糖D第5節細胞中的無機物一個人在極限狀況下，可堅持20d以上不進食。一個人不喝水，1d后就會喪失意識,生命瀕臨終點地球表面約3/4的部分是水；細胞內含量最多的化合物——水生命之源——水水-生命之源一、細胞中的水（H2O）（一）水在細胞中的含量3.人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%10227679831.細胞中各種化合物所占比例化合物水無機鹽蛋白質脂質糖類核酸所占比例%85-901-1.57-101-21-1.52.幾種不同生物體水的含量生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物水含量%9780-8578659060-80細胞中含量最多的化合物是水不同生物的含水量不同：水生生物>陸生生物

同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同討論一：細胞、生物體內水的含量比較，說明了什么？同種生物，不同的生長發育時期含水量不同幼兒和成人體內的含水量4.

自然界中的水以三種形式存在。那么，在細胞內水是否還是以這三種形式存在呢？(二）水在細胞中的存在形式（液態）（氣態）（固態）牙齒10%骨骼22%骨骼肌76%心臟79%血液83%心臟和血液的含水量很接近為何心臟呈堅韌的形態而血液卻呈流動的液態？討論2：水的存在形式不同1.結合水：2.自由水：與細胞內其他化合物相結合的水（占全部水的4.5%）以游離的形式存在，可以自由流動（占全部水的95.5%）特點：易蒸發、可流動特點：不易蒸發、失去流動性血液與心肌的比較形態含水量%血液液態83心肌堅韌的固態79討論3：

（1）血液是流動的，心肌是堅實的，為什么兩者含水量這么接近？血液中水主要以自由水的形式存在心肌細胞中水主要以結合水的形式存在（2）農民曬干葵花籽與炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？自由水結合水（3）比較新鮮種子和干種子誰的新陳代謝相對旺盛？

一般而言，自由水含量越高，代謝越旺盛(4)血液凝固時________水轉變成_________水說明自由水和結合水可以相互轉化。自由結合（三）自由水與結合水的關系在一定條件下可以相互轉化自由水結合水代謝活動旺盛代謝活動下降（冬眠、曬干、溫度降低）（發芽、溫度升高）自由水/結合水比值高，代謝快。自由水/結合水比值低，代謝慢。（1）運輸（2）良好的溶劑（3）參與生化反應細胞的重要組成成分結合水：自由水：（四）水的生理功能代謝旺盛的細胞內

水的含量相對高些。剛收獲的新鮮玉米種子在陽光下曬干，重量減輕，這個過程損失的主要是

水，這樣的種子在條件適宜時，仍能萌發成幼苗。

把曬干的種子放在一潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠出現，這些水主要是

水，這樣的種子將不能萌發。

將小麥的種子燒盡,最終都會得到一些灰白色的灰燼,請問這些灰燼是什么呢?自由結合自由討論4：無機鹽（一）無機鹽在細胞中的存在形式：——離子陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。二、細胞中的無機鹽：（二）含量：很少，僅占1％－1.5％（1）為什么缺鐵會導致貧血？（2）植物缺鎂會影響光合作用，為什么？血紅蛋白討論5:功能1：細胞中許多有機物的重要組成成分鐵是血紅蛋白的重要組分鎂是葉綠素的重要組分人若在高溫條件下工作，大量排汗，該怎樣做？討論6:功能2：維持細胞和生物體的生命活動A.飲鹽開水B.飲碳酸型飲料C.飲蛋白型飲料D.飲純凈水如果血液缺Ca2＋，會出現抽搐。各種蛋白質對于pH的改變異常敏感，人體血漿pH降低0.5個單位，立即發生酸中毒。討論7功能3：維持細胞和生物體的酸堿平衡pH平衡由無機離子（如HPO