水和无机盐代谢
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无机盐对水生植物生长和物质代谢的影响水生植物是生活在水中的植物,它们对水质的要求比较高,生长和发育需要吸收水中的丰富营养物质。
其中无机盐是水体中主要的营养物质之一,在水生植物的生长和物质代谢中起着至关重要的作用。
1. 无机盐对水生植物的生长影响无机盐对水生植物的生长影响有很多方面,包括植物形态、生物量、光合作用和呼吸等。
其中最常见的无机盐是氮、磷、钾等,下面就分别来探究它们对水生植物生长的影响。
(1)氮氮是植物生长必不可少的元素之一,它可以促进叶片的生长和根系的发育,增大叶面积和叶色深度,从而提高光合作用的效率。
但是,过量的氮会导致水生植物在光合作用过程中吸收更多的氧气,增加植物呼吸的强度,对其产生负面影响。
(2)磷磷是植物合成ATP、DNA、RNA等生命物质的重要成分之一,它可以促进根系的发育和增强植物的生物量。
不过,过多的磷会导致水生植物营养繁荣,导致水中营养物过分集中,引起水体富营养化,从而影响水生植物的生长。
(3)钾钾是植物生长发育和代谢中必不可少的元素之一,它可以促进光合作用的进行,增加生物量和叶片的数量。
同时,钾还可以增加植物的抵抗能力,使其更容易对抗细菌和病毒感染。
2. 无机盐对水生植物的物质代谢的影响无机盐还可以影响水生植物的物质代谢,对植物的生长和发育有重要的作用。
(1)内源激素内源激素是水生植物生长和发育中的重要调节因子,其中最常见的就是赤霉素、细胞分裂素和乙烯等。
水生植物的生长和发育不仅受到其激素含量的影响,还受到不同的无机盐组成和含量的影响。
例如,过量的氮会降低水生植物中赤霉素的含量,而过多的磷则会减少细胞分裂素的含量,从而影响水生植物的生长发育。
(2)抗氧化剂水生植物在光照强度较大的情况下,会产生大量的活性氧,这会导致植物细胞的损伤和死亡。
而无机盐可以提高植物的抗氧化能力,通过抵消活性氧的损伤,保护细胞的完整性,从而促进植物的生长和发育。
(3)酶活性酶是水生植物代谢和生长所必需的重要催化剂,无机盐可以影响植物中酶的活性,从而影响植物的代谢和生长。
水和无机盐的平衡和调节【知识体系】【教材全解】一、重难点诠释1.维持水平衡的方式及意义正常人每日水的出入量相等,维持动态平衡。
(1)水的来源有三个途径:①食物:各种食物含水量不同,成人一般每日从食物摄入的水约900毫升。
②饮水:饮水量随气候、劳动和生活习惯而不同,成人每日饮水约1300毫升。
③代谢水:糖、脂肪和蛋白质等营养物质在体内氧化产生的水,数量较恒定,每日约300毫升。
将水的三个来源合起来共计约2500毫升,其中,饮水和食物中所含水是主要来源。
(2)体内水的排出途径有四条:①呼吸蒸发;成人每日在呼吸时以水蒸汽的形式丢失约400毫升,正常情况下所占比例较小。
②皮肤蒸发:指没有明显出汗的情况下,由皮肤表层蒸发的水分,约为500毫升,其中无机盐很少。
(补充:若高温环境下作业或剧烈劳动时会由汗腺大量分泌汗液,其中约含0.2%和极少量的K+(常忽略),因失水多于失钠,会导致水与无机盐平衡失调,则在给大量出汗或高温环境作业工人供应饮料时,必须适当补充钠盐。
)③粪便排出:成人每日由粪便排出的水分约100毫升,其中包括饮食中的水以及消化液被吸收后余下的水。
④肾脏排尿:成人每日排尿量一般约1500毫升,是人体排出水的最主要途径。
为维持血浆成分的恒定及保证每日35~40克代谢废物溶解后排出,每日尿量至少500毫升。
若尿量少400毫升,就会因代谢废物的积累而可能导致尿毒症。
水的四条途径排出水的量共计约2500毫升,与水的摄入量相等,机体能够通过调节排尿量,使水的排出量相当,以保持机体的水平衡。
2.无机盐的作用及平衡的意义(以钠钾为例)多数无机盐在体内以离子状态存在,如细胞内液的K+、Mg2+等、细胞外液的Na+等。
(补充:细胞内液以K+为主,细胞外液以Na+为主的显著差异,是由于细胞膜能够逆浓度差以主动运输的方式将细胞内的Na+移出膜外,同时将膜外的K+移入细胞内,称为“钠—钾泵”,简称“钠泵”。
)因细胞外液的阳离子总数中Na+占绝大部分,所以Na+是决定细胞外液渗透压的主要因素;而决定细胞内液渗透压的主要是K+。
水和无机盐的作用
1水及其作用
水是生命不可缺少的物质,它具有生命所必备的特性,控制着地球上各种生命形式的兴衰。
水不仅仅是补充生球的能量,它也能提供人体所需的营养,将食物中的有利物质运输至体内、清除体内的毒素,并保持体内的温度高的稳定,为人体的生长发育及新陈代谢奠定基础。
2无机盐的作用
无机盐是水解反应过程中释放出来的各种离子,例如钠离子,钙离子,氯离子等。
它们是含水稀释液中根据离子溶度得到的有机物,通常是无机物中的集中质量分子,它们能提供给人体必要的物理和生物功能。
无机盐在腺体和淋巴液中的作用声明,以保护肺部炎症反应抑制细胞疾病;它们还可以稳定体温,维持脊柱和骨细胞的结构,以及人体的整体水分状态。
此外,它们还能增加体液的电解质分布,控制血液的酸碱度,从而保持机体内的机体稳定。
3水和无机盐的结合作用
水与无机盐相结合,可以构成水解物,它结合了水中的离子,从而形成稀释液。
这种液体是生命必须的,因为它可以提供动物细胞所
需的水份,并且可以控制体液体积和离子比例,促进营养物质的吸收和利用,以及维持必要的pH稳定。
同时,水解物在体内具有调节活动的作用,并能迅速清除体外的毒素,并为体内的活动维持必要的水和离子分布,促进器官细胞的正常功能。
总之,水和无机盐的结合作用是非常重要的,是正常活动和正常水合反应不可或缺的一部分。
无机盐和水的营养功能
无机盐和水在人类的日常生活中发挥着重要的作用,不管是完善饮食结构,还是调节人体的水盐平衡,这两种物质都非常重要。
其中,无机盐的营养功能有以下几点:
首先,无机盐是人体最重要的营养物质之一。
它提供了大量的矿物质元素,如钠、钙、镁、铁等,这些矿物质元素是人体生长发育和调节新陈代谢过程中不可缺少的元素,同时还可以帮助肠道吸收营养物质,同时也可以调节人体的水盐平衡,保证人体健康和防止疾病的发生。
此外,无机盐也具有肾小球滤过的功能。
肾小球滤过的主要作用是将含有机物质的血液过滤,然后将人体所不需要的有害物质以尿液的形式排出体外,以达到净化血液的目的,由于无机盐的强度,它可以帮助肾小球滤过的过程,进而清除有害物质,维护身体的健康。
此外,无机盐还具有提供能量的作用,因为它含有大量的矿物质元素,而这些矿物质元素可以被人体有效利用,为身体提供活力和热能,有助人体保持充沛的能量,进而活动更加有力。
另外,水也是人体活动和生命必不可少的物质,流入人体的水是维持人体健康不可缺少的元素,可以帮助人体代谢、排毒、润滑器官组织等功能,它可以帮助人体补充营养和水分,维持正常的新陈代谢,以及调节体温,保持健康的生活状态。
总结而言,无机盐和水是人体发育和营养所不可缺少的物质,它们不仅提供人体所需要的营养物质,还能够调节人体的水盐平衡,清
除有害物质,补充能量,以及保持身体的健康。
只有通过均衡的饮食和合理的运动,才能将无机盐和水的营养功能发挥到极致,从而获得健康的人体,享受健康的生活。
无机盐和水是人类生活中不可或缺的重要物质,只有充分利用它们的特性,才能充分享受它们的营养功能,以达到实现健康的目的。
无机盐和水的分类与功能
无机盐和水是人类日常生活中极为常见的物质,它们在营养和生命过程中发挥着重要的作用。
本文将分析无机盐和水的分类和功能,以期更好地了解它们的作用。
无机盐是一类包括矿物质的物质。
它们通常是无机的,也就是说,它们不含有有机物质。
无机盐通常由氯化物,硫酸盐,碳酸盐,硫化物,硅酸盐和金属氧化物等组成。
它们在我们的身体中发挥着重要的作用,比如维持体内盐分的平衡,促进新陈代谢,调节体温,维持肌肉和神经系统的正常运作等等。
水是最为普遍的物质之
一,它可以说是生命的源泉。
它通常是由氢原子和氧原子组成的,结构极其简单,却在维持生命方面发挥着巨大的作用。
水可以提供必要的水分,促进新陈代谢,调节体温,降低血液中的毒素,促进营养物质的吸收,维护身体的正常功能,另外,水还可以稀释血液中的胆固醇和脂肪,从而预防心脏病和高血压等病症。
从上面可以看出,无机盐和水都是人类生活中不可缺少的物质,它们具有一定的分类和功能,分别是维持体内盐分的平衡,促进新陈代谢,调节体温,促进营养物质的吸收,维护身体的正常功能以及降低血液中的毒素等。
综上所述,无机盐和水是人类生活中极为重要的物质,它们具有不同的分类和功能,可以为人类的生活提供重要的营养和保护作用。
因此,我们应该加强对这些物质的了解,以期更好地利用它们的优势,为我们的生活提供更多的便利。
水和无机盐代谢
水和无机盐(电解质)是机体的重要组成成份,也是体液的重要组成成份。
体液是细胞生命活动的内环境,其恒定的容量、渗透压、酸碱度和合适的各种离子浓度,对细胞的正常代谢起着重要的保证作用。
本章要求掌握体液含量、分布和组成特点;掌握钙、磷的生理功能及三种激素对钙磷代谢的调节;熟悉水、无机盐的生理功用,水平衡、钠、钾动态平衡,影响血钾的因素及抗利尿激素和醛固酮对水盐代谢的调节作用,熟悉影响铁的吸收因素;了解镁、锌、铜等的生理作用。
一.正常人体的体液
1. 体液的分布和含量:
正常成年人中体液总量占体重60%,其中细胞内液占体重40%,细胞外液占20%,胞外液中,细胞间液占15%,血浆占5%。
人体体液分布和含量随年龄、性别、身体胖瘦不同而异。
2. 各部分体液中电解质组成特点:可归纳为(见教材P206表9-2)
1)用mmol(电荷)/L表示,各部分体液中,其阳离子总数和阴离子总数相等,呈电中性状态。
2)细胞内外液中电解质分布有明显差异。
细胞内液的阳离子以K+最主要,其次是Mg2+和少量的Na+,阴离子以有机磷酸和蛋白质负离子为主。
细胞外液的阳离子以Na+占大部分;亦有少量的K+、Ca2+、Mg2+等,阴离子以Cl—和HCO3—为主。
3)在细胞外液中,血浆和细胞间液二部分体液中的电解质种类一致;含量极为接近。
唯有蛋白质含量有明显差别,血浆的蛋白质含量大大超过细胞间液。
3. 体液的交换:
1)血浆与细胞间液之间交换:
其中水分交换的动力主要是动力主要是血压和血浆蛋白质产生的胶体渗透压。
血管的动脉端血压>胶体渗透压,水分从血管内流向组织间,静脉端血压降低,胶体渗透压相对大于血压,组织间水分回流入血管。
2)细胞内外之间的交换。
Na+-K+泵的概念:
水分交换的动力主要决定于细胞内外的晶体渗透压,水分从渗透压低处流向高处。
二.水和无机盐的生理功用
1. 水的功用,维持组织形态;促进物质代谢;调节体温和润滑作用。
2. 无机盐的生理功用:维持体液的渗透压与酸碱平衡;维持神经肌肉的应激性(注意K+对神经肌肉及心肌细胞的不同作用);维持细胞正常新陈代谢,如细胞内蛋白质、糖原合成旺盛时,胞外(血中)钾进入细胞内细胞内分解代谢旺盛时,血钾增高等。
三、水、钠、钾、氯代谢
1. 水平衡:
正常成人每天水的摄入与排出相等(约2500ml)注意每天水的排出途径与数量:呼吸排出350ml 皮肤蒸发500ml(不包括出汗),粪便排出150ml,肾排出1500ml,其中前三项
排出途径变动很小,肾的排出量可有伸缩,但正常人每天尿量不得少于500ml(为了溶解和排出体内一天产生的代谢废物必需要500ml水才是)。
上述同相加,成人每天的最低需水量是1500ml。
2. 钠代谢:
成人每天需NaCl 5-9克,来于食物。
60kg体重的正常成人体内部钠约60克,其中45%分布于细胞外液,45%存于骨骼,10%存于细胞内。
Na+主要由肾排出。
肾对钠排出具较强调节能力即多吃多排,少吃少排,不吃不排。
3. 钾的代谢:
60kg体重的人体内约含钾120克,其中98%分布于各组织细胞内,2%分布于细胞外液。
正常成人每天需钾2-3克,钾在细胞内外液的交换有赖于钠泵的主动转运,平衡速度较慢,一般需15小时故临床病员若需补充钾盐,严禁静脉推注,以防产生高血钾。
钾可通过肾、皮肤和肠道三条途径排出,其中80%-90%由肾排出。
但肾保留钾的功能远低于保留钠,即不吃也排,故不能进食的病人应观察血钾水平,注意及时补钾。
影响血K+的因素较多:
1)物质代谢影响钾在细胞内外的分布,胞内糖原、蛋白质合成旺盛时,钾入细胞,血钾降低,另则相反。
2)酸碱平衡影响钾代谢:如酸中毒时,胞外H+浓度增加,H+入细胞,K+出细胞,胞外K+增加,同时肾小管上皮细胞泌H+↑,泌K+↓,所以酸中毒可能会引起高血钾。
而碱中毒时,可能会引起低血钾。
3)激素的影响。
醛固酮保钠排钾的作用。
4. 水、电解质的动态平衡
神经系统的调节、肾的调节
神经系统的调节、肾的调节、激素的调节(抗利尿激素和醛固醇的调节作用)。
四、钙磷代谢
1. 钙磷在体内的分布和生理功用:
成人体内总钙量约700-1400克,其中约99.3%以骨盐形式存在于骨和牙齿中,在体液和其它组织中不足1%(约7-8克)。
成人体内磷总量约600克,其中86%存在于骨盐中,14%存于全身各组织及体液中。
1)钙的生理功用:
以骨盐形式形成人体骨架。
Ca2+ 参与血液凝固,是IV凝血因子。
Ca2+ 有利于心肌收缩,与有利于心脏舒张的K+拮抗。
Ca2+ 参与肌肉收缩,降低神经肌肉的兴奋性等。
钙调蛋白是Ca2+的受体蛋白,Ca2+的多数生理功用是通过Ca2+ 与钙调蛋白形成复合物才实现的。
2)磷的生理功用:
参与骨、牙的组成。
组成含磷的有机化合物,发挥广泛生理作用。
以磷酸盐形式维持体液的酸碱平衡(见酸碱平衡章)。
2. 血钙和血磷:
正常人血清钙浓度2.45mmol(或9-llmg/d1)。
血钙可分扩散钙:包括游离钙(占血
清总钙50%)及与柠檬酸等络合的钙,因能透过毛细血管壁而称为扩散钙。
非扩散钙指与血浆蛋白(清蛋白为主)结合的钙,约占血钙总量45%,因与血浆蛋白结合后不能透过毛细血管壁,无生理活性,故称非扩散钙。
血清Ca2+浓度与血pH值有关,pH下降,结合钙可解离,pH升高,则相反。
正常成人血无机磷浓度约为1.2mmol/L,新生儿稍高。
3. 钙磷的吸收与排泄:
钙主要在小肠上主动吸收,受多种因素影响:
1)溶解状态的钙盐易吸收。
钙盐在酸性溶液中易于溶解,凡能使消化道pH下降的食物如乳酸、乳糖及某些氨基酸等均有利于钙的吸收。
2)钙吸收与年龄有关,随年龄增加,钙吸收率下降。
3)凡促使生成不溶性钙盐的因素均影响钙吸收,如食物中过多的碱性磷酸盐,草酸和谷物中的植酸等,均可与钙生成不溶性钙。
4)维生素D3促进小肠中钙磷的吸收,缺维生素D3,可导致体内钙、磷的缺乏。
人体每日排出的钙约20%通过肾,80%通过肠道由粪便排出。
磷的吸收影响因素大致与钙相似,吸收形式主要为酸性磷酸盐(H2P04—)。
磷由肾及肠排出,肾排出约占排出总量的60%。
4. 激素对钙磷代谢的调节:
调节钙磷代谢的激素有1.25-(OH)2-D3、甲状旁腺素和降钙素,它们的靶组织均是小肠、骨和肾。
1)1.25-(OH)2-D3、对钙磷代谢的调节是:
对骨骼:促进骨盐更新。
对肾:促进肾小管对钙磷的重吸收。
总结果是血钙、血磷的浓度均升高。
2)甲状旁腺素:使血钙升高、血磷降低。
3)降钙素:使血钙和血磷均降低。
五.镁的代谢
六.铁代谢
1. 铁在人体内的含量与分布:
成年人总含量约3-5克,女性稍低。
其中65%存于Hb,10%存于肌红蛋白,约25%以铁蛋白及含铁血黄素形式储存。
2. 铁的吸收:
体内铁来源于食物,食物中每日含铁约10-15mg,其吸收率少于10%,Hb破坏释放的铁可反复利用。
铁主要在十二指肠及空肠上段吸收。
溶解状态的铁易于吸收,Fe2+ 易于溶解,因此凡能使食物中的Fe3+ 转变成Fe2+ 的因素均有利于吸收胃酸、果糖、氨基酸或蛋白质、维生素C、半胱氨酸等均利于吸收。
胃酸缺乏时易引起缺铁性贫血。
Hb在消化道中释出的血红素中的铁可被直接吸收。
碱性药物及植酸、磷酸、鞣酸、草酸等不利于铁吸收。
肠中吸收入血的Fe2+被铜兰蛋白氧化Fe3+,后者被运铁蛋白结合而运输。
七.微量元素
复习思考题
1. 什么叫体液?正常成人体液的含量和分布是怎样的?
2. 各部分体液中电解质的组成有何特点?
3. 水分在血管内外及细胞内外交换的动力各是什么?肝功能明显降低的人,为什么会产生浮肿?
4. 水和无机盐各有哪些生理功用?
5. 为什么说不能进食(不吃不喝)的病人在补充电解质时首先应考虑补充钾,有哪些因素影响血钾的浓度?
6. 试述钙和磷在体内的生理功用?
7. 调节钙磷代谢的激素有哪几种?它们对钙磷代谢各起什么作用(以血钙、血磷浓度变化来衡量)。
8. 试述1.25-(OH)2-D3生成的过程及其对钙磷代谢的调节作用。
9. 影响钙磷吸收的因素有哪些?
10. 铁在体内的主要生理功用是什么?哪些因素有利于铁的吸收、哪些因素不利于铁的吸收?。