Жидкость внутри клетки

Содержание
  1. Тканевая жидкость и лимфа: как образуются и чем отличаются
  2. Главные компоненты среды
  3. Интерстициальная среда
  4. Межклеточная жидкость – предшественник лимфы
  5. Круговорот жидкостей
  6. Механизм водного обмена
  7. Функции крови, лимфы, тканевой жидкости
  8. Вода в клетке
  9. Сколько воды содержится в клетке
  10. В каких клетках больше всего воды
  11. Роль воды в клетке
  12. Метаболическая роль воды в клетке
  13. Транспортная роль воды в клетке
  14. Функции воды в клетке
  15. К чему приводит недостаток воды в клетках
  16. Характеристики внутриклеточной жидкости, состав и функции / биология
  17. Характеристика внутриклеточной жидкости
  18. Состав внутриклеточной жидкости
  19. функции
  20. Осмос и внутриклеточная жидкость
  21. ссылки
  22. Клеточная мембрана | Во всем виноват Эйнштейн..
  23. Клеточная мембрана
  24. Потенциал действия
  25. Выводы
  26. Понятие о внутренних жидких средах организма: внутрикле­точная, внеклеточная жидкости. Кровь – состав, функции
  27. Внутриклеточная жидкость
  28. Внеклеточная жидкость

Тканевая жидкость и лимфа: как образуются и чем отличаются

Жидкость внутри клетки

Наш организм – сложная система, и чем глубже наши познания о его устройстве, тем удивительнее и загадочнее он кажется. Внутренняя среда организма, где происходит непосредственный обмен между клетками, это тканевая жидкость и лимфа. Как образуется внутренняя среда, каков ее состав и функции? Об этом расскажет данная статья.

Главные компоненты среды

Настоящей внутренней средой организма является тканевая жидкость, которая занимает межклеточные пространства. Кровь как компонент внутренней среды не вступает в контакт с клетками организма. Капиллярные стенки прочно отделяют ее и сохраняют состав.

Каждая клетка также имеет цитоплазматическую мембрану. Механизмы мембранного транспорта обеспечивают обмен веществ, но происходит это посредством перехода всех веществ в межтканевую жидкость. Лимфа – еще один компонент внутренней среды.

Из курса биологии мы знаем, что лимфа – это жидкость, которая находится в лимфатической системе, второй по значимости системе организма. Проще говоря, эти среды связаны замкнутой цепью: кровь – межтканевая жидкость – клетка – лимфа – кровь.

Именно таким путем идет обмен продуктов обмена, гормонов, биологических веществ и газообмен.

Интерстициальная среда

Все клетки нашего тела, а их порядка ста триллионов, находятся в окружении жидкой среды, наполненной питательными веществами. Это и есть тканевая (интерстициальная) жидкость. Она имеет свой состав и стабильную изоионию (концентрацию ионов). В нашем организме объем ее составляет приблизительно 20 литров, а это до 29% от общего веса.

Состав ее разнообразен и зависит от специфики окружающей ткани (спинномозговая жидкость, плевральная и околосердечная сумки). особенность состава – в межклеточной жидкости мало белков, много растворенных сахаров, аминокислот и ферментов.

Основная часть – вода с растворенными солями, электролитами, кислородом, углекислым газом, продуктами жизнедеятельности наших клеток.

Межклеточная жидкость – предшественник лимфы

Из межклеточного пространства часть тканевой жидкости поступает обратно в кровь, а часть направляется в лимфатические сосуды. Попав туда, она становится периферической лимфой. Пройдя через один или два лимфатических узла, она становится промежуточной, а перед возвращением в кровоток (например, в грудном протоке) она уже центральная лимфа.

При этом от периферической к центральной лимфа наполняется форменными элементами. В нашем организме порядка двух литров лимфы, которая состоит из воды и форменных элементов: лейкоцитов, моноцитов, сегментоядерных нейтрофилов, тромбоцитов, эозинофилов и других клеток. Кроме того, в лимфе присутствуют жиры, белки и углеводы.

Процентный состав этих компонентов лимфы варьирует в зависимости от ее тканей-источников.

Наша кровь заключена в систему сосудов и капилляров, а кровеносная система имеет замкнутый кровоток. Она состоит из жидкой фракции – плазмы – и фракции форменных элементов. У взрослого мужчины в крови порядка 40-47% форменных элементов, у женщины – до 42%.

Кровь в нашем организме составляет до 8% от массы тела, а это 6 литров. Плазма крови имеет постоянный состав: 91% – вода, до 8% – белки, остальное – электролиты, липиды, глюкоза, гормоны и биоферменты, витаминые комплексы и растворенные газы.

Форменные элементы – специфические клетки (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).

Круговорот жидкостей

Циркуляция крови, тканевой жидкости и лимфы в целом проста и представлена на рисунке. При этом часть А иллюстрирует кровообращение и отток лимфы, часть Б – как образуется тканевая жидкость и лимфа.

Из кровеносных капилляров под действием гидростатического и онкотического давления жидкая фракция плазмы крови попадает в межклеточное пространство, где образует коллоидные и волокнистые образования. Часть этих веществ проходит в клетки из тканевой жидкости.

Как образуется лимфа далее? Часть жидкости поступает в лимфатические капилляры. Оттоку лимфы способствуют сократительные движения стенок сосудов и наличие в них клапанов.

Далее лимфа проходит лимфатические узлы, где происходит очистка ее от токсинов и обогащение лимфоцитами, а затем через крупные лимфатические протоки она возвращается в кровоток. Схема образования тканевой жидкости и лимфы, ее оттока представлена на следующей иллюстрации.

Механизм водного обмена

В ткани движение крови осуществляется не по всем капиллярам: часть из них закрыта, а часть – открыта. Именно этим и объясняется то, как образуются тканевая жидкость и лимфа в отдельно взятом участке ткани. В артериальной части жидкость фильтруется в межклеточное пространство и там происходит ее накопление.

По мере увеличения давления, созданного избытком жидкости, капилляры сдавливаются и «закрываются». При этом открываются другие капиллярные поля – лимфатические.

Свободная жидкая фаза тканевого пространства переходит в лимфатические протоки и давление в этом участке уменьшается, что приводит к открытию капилляров кровотока.

Функции крови, лимфы, тканевой жидкости

Описание значения внутренней среды для нормальной жизнедеятельности нашего организма займет не одну страницу. Перечислим лишь главные функции:

  • Обеспечение гомеостаза интерстициального пространства.
  • Белковый, липидный и углеводный обмен.
  • Газообмен, транспорт продуктов гидролиза питательных веществ.
  • Обеспечение перераспределения жидкости.
  • Гуморальная связь тканей и органов, лимфатической системы и крови.
  • Осуществление механизмов всех видов иммунитета.
  • Регуляция энергетического обмена путем переноса энергообеспечивающих биомолекул аденозинтрифосфорной кислоты.

Источник: https://FB.ru/article/348221/tkanevaya-jidkost-i-limfa-kak-obrazuyutsya-i-chem-otlichayutsya

Вода в клетке

Жидкость внутри клетки

Вода жизненно необходима живым организмам и растениям. На ее долю приходится большая часть содержимого всех тканей. Строение молекул воды и их свойства помогают поддерживать жизнедеятельность клеток, регулировать обменные процессы, доставлять питательные вещества и выводить отработанные. Форма и упругость клеток поддерживается благодаря свойствам молекул воды.  

Доминирующую роль в наполнении содержимого клетки играет вода, на долю которой приходится 80% массы клеточного вещества. Выступая в качестве компонента клетки, вода одновременно является средой обитания для микроорганизмов.

Благодаря физическим свойствам воды, клетка может сохранять форму, обладая упругостью. Сохранение тепла тоже происходит благодаря свойствам водного раствора. Химические реакции, протекающие внутри клетки, возможны благодаря водной составляющей.

В жидкости растворяются полезные вещества и с нею же выводятся через мембрану отработанные. Интенсивность протекания обменных процессов напрямую зависит от количественного содержания воды. Установлено, что свойства воды при температуре близкой к нулю, помогают выжить многим микроорганизмам.

Кроме того, вода используется организмом в качестве смазочного материала, например, в системе пищеварения.

Все эти особенности воды обусловлены ее молекулярным строением и способностью молекул создавать водородные связи. Вода вступает во взаимодействие с полярными молекулами многих веществ, растворяя их.

К таким веществам относятся сахара, соли, аминокислоты, некоторые кислоты, спирты. Называются они гидрофильными, то есть обладают способностью вступать во взаимодействие с водой, образуя прочные связи.

Гидрофобные, которые не создают соединений с молекулами воды, растекаясь по поверхности, образуют тонкий слой. В нем формируется уникальная среда, в которой происходят химические реакции. К веществам, нерастворимым в воде, принадлежат жиры, отдельные белки, нуклеиновые кислоты.

Способность поддерживать теплообмен напрямую зависит от физического свойства воды – она обладает высокой удельной теплоемкостью и теплопроводностью. Поглощение тепла происходит быстро, при этом процесс нагревания протекает медленно. Чтобы началось испарение, требуется затратить много энергии. Чтобы начался процесс охлаждения, достаточно разорвать водородные связи.

Сколько воды содержится в клетке

Имея много общего, все живые организмы отличаются друг от друга. При этом и содержание воды у разных представителей флоры и фауны отличается.

Разница зависит и от географической привязки, климатических особенностей, возраста и вида растения или животного.

Даже принадлежность к одному виду, обитающему в разных условиях, не гарантирует одинаковое процентное соотношение жидкости в клетках.

Наличие воды в листьях, стебле и корнях одного растения тоже сильно отличается. Так, если в листьях содержится более 90% водного раствора, то на долю семян приходится чуть больше 10%.

В некоторых случаях содержание жидкости не превышает 6%, но при этом жизненные процессы не прекращаются, а приостанавливаются на время.

Наступление благоприятных климатических условий запускают процесс накопления воды.

Люди тоже подвержены зависимости от многих факторов. Возраст, образ жизни, состояние здоровья человека и местность проживания с климатическими особенностями определяют процентное содержание жидкости в тканях. Установлено, что больше всего воды находится в лимфе и крови, а меньше всего в клетках костной ткани зубов.

Вода в растениях находится в живых клетках, мертвых элементах, в межклетниках. Самое большое количество воды приходится на межклетники листьев, где она сохраняется в парообразном состоянии. В виде жидкости – в разных частях клеток, занимая более 95% составляющего. воды в оболочке не превышает 50%.

В различных частях растительной или животной клетки вода может создавать разные формы.

В каких клетках больше всего воды

В разных клетках животных или растительных разный процент содержания воды. Самое большое количество находится в жидких тканях – крови и лимфе. Недостаточное содержание воды в клетках лимфы и крови приводит к загустению, ломкости сосудов. Густая кровь неизбежно приводит к возникновению тромбов и местных кровоизлияний.

Самое большое содержание воды в клетках эмбриона, достигает 98%. Мозг человека содержит чуть меньше – 80%, а в жировых тканях всего 40%. Установлено, что 70% воды находится внутри клеток.

Старение организма ведет к потере жидкости, происходит постепенное обезвоживание. Если процесс происходит слишком быстро, то это может вызвать смерть, для этого достаточно потерять 20% воды.

Роль воды в клетке

Вода в клетках выполняет важнейшие функции, принимая участие в химических реакциях, благодаря которым сохраняется жизнеспособность и работоспособность клеток. Процессы, протекающие во внутриклеточном пространстве, возможны благодаря образованию водородных связей и обратимой ионизации.

Внутри клеток вода находится в двух формах: свободной и связной. Свободная занимает межклеточное пространство, сосуды, полости органов. Ей отводится роль перевозчика веществ в клетку и обратно. Связная вода это составная частью отдельных клеточных структур, расположена между молекулами белка, мембранами, волокнами, связана с молекулами белка.

  • Воды в клеточной структуре больше всего, это необходимо для протекания химических реакций. Молекулы воды идеально подходят на роль катализатора. Гидролиз жиров и белков при переваривании еды высвобождает энергию, которая тратится на поддержание работы клеток. Электроны и протоны высвобождаются при гидролизе солей.
  • Вода реализует потребность клетки в питательных веществах, выполняя роль своеобразного транспорта. Отработанные продукты выводятся за пределы оболочки, а взамен поставляются новые вещества. Проникающая способность молекул воды позволяет им беспрепятственно перемещаться внутри клеток и в межклеточном веществе.
  • Форма клетки, ее физические параметры удерживаются благодаря воде. Вода обладает упругостью, ее сложно сжать. Молекулы воды прочно удерживают форму, поддерживают постоянное давление внутри клетки. Благодаря этой особенности все ткани четко структурированы и имеют постоянную форму.
  • Поддержание постоянной температуры внутри клетки обусловлена физическими свойствами воды. Повышенная теплоемкость выступает в качестве регулятора постоянной температуры. Дополнительная энергия, которая тратится на согрев клеток высвобождается при расщеплении жиров.

Метаболическая роль воды в клетке

Вода в клетке служит средой для нормального протекания внутренних биохимических реакций. Молекулы воды принимают участие в химических реакциях: образование или гидролиз полимеров. Фотосинтез у растений возможен благодаря тому, что вода является донором электронов и источником атомов водорода. В воде содержится свободный кислород.

Транспортная роль воды в клетке

Особая структура молекул воды позволяет ей беспрепятственно проникать через оболочку клетки в межклеточное вещество. Вместе с водой осуществляют путешествие микроорганизмы и полезные вещества, необходимые для поддержания жизнедеятельности клетки.

Молекулы воды, выполняя транспортную функцию, доставляют питание. Отработанные вещества необходимо захватить и переместить наружу, чтобы освободить место для новых. Происходит постоянная циркуляция воды, обогащенной полезными веществами внутрь клетки и выведение ненужных продуктов наружу.

Это постоянный процесс, который продолжается на протяжении всей жизни организма.

Чем больше в клетке воды, тем интенсивнее происходит процесс обмена.

У растений транспортная функция осуществляется с использованием капиллярного способа водного раствора. Питательные вещества из почвы всасываются корнями, на которых расположены мельчайшие волоски, и дальше устремляются по стеблю к листьям и цветоносам.

Функции воды в клетке

Осуществляя поддержание процессов жизнедеятельности клетки, вода является еще и благотворной средой обитания для различных микроорганизмов. Важнейшие функции воды возможны благодаря ее особенному строению, маленьким размером молекул, способным вступать в реакцию со многими веществами. Полярность молекул и их соединение водородными связями решают важнейшие задачи в организме.

Самая важная задача, которую выполняет в клетке вода – поддержание и сохранение ее жизнедеятельности. Выделяют три функции воды: транспортную, метаболическую и структурную. Нарушение одной из них ведет к сбоям функционирования клетки, ее деформации или усыханию и гибели. Неизбежным итогом является болезнь организма и преждевременная смерть.

Транспортная функция поддерживает жизнедеятельность клетки благодаря своей проникающей способности. Мембрана и оболочка не являются препятствием для молекул воды, которые свободно совершают перемещение внутрь клетки и наружу. Своевременная доставка свежих полезных веществ и удаление отработанных, сохраняет баланс внутри клетки и позволяет ей выполнять свои функции.

Химические процессы, происходящие внутри клеточного пространства, невозможны без молекул воды. Гидролиз и образование полимеров происходит с их участием. Вода выступает в роли главного поставщика свободного кислорода. Электроны и атомы кислорода задействованы в процессе фотосинтеза.

Сохранение клеточной структуры выполняет именно вода, благодаря своему свойству: в жидком виде она достаточно упругая. Ее содержание в клетках у кольчатых червей, выполняет роль гидростатического скелета. У растений вода определяет тургор клеток. В цитоплазме содержание воды колеблется от 60 до 95%.

К чему приводит недостаток воды в клетках


Недостаточное потребление жидкости, обезвоживание организма опасно для любого организма независимо от возраста. В результате необдуманных действий начинается интенсивное использование скрытых резервов, добывание воды из организма. В качестве такого источника выступает клетка, межклеточное пространство и кровь.

В первую очередь расходуется содержимое, находящееся во внутриклеточном пространстве. Если дефицит продолжается, то задействуются остальные запасы, постоянно истощая все водные резервы. Опасность заключается в том, что на состоянии здоровья это никак не сказывается, нет внешних симптомов или болевых ощущений.

Они появляются только тогда, когда все внутренние резервы уже полностью исчерпаны и клетке нанесен непоправимый ущерб.

Недостаточное количество воды в клетке сказывается на нарушение ее жизнеспособности и функционировании.

Сокращение жидкости приводит, в первую очередь, к снижению транспортной функции: внутрь клетки перестают своевременно поступать питательные вещества в необходимом количестве, отработанные продукты задерживаются внутри.

Происходит постепенное изменение и усыхание клетки изнутри. Теряется эластичность и способность к удерживанию постоянного внутреннего давления жидкостью.

Происходит нарушение теплообмена, в результате которого клетка утрачивает способность поддерживать оптимальную температуру. После длительного обезвоживания организм все чаще испытывает озноб или происходит повышение температуры.

Обезвоживание в стареющем организме – это естественный процесс, который наглядно показывает постепенную потерю воды в клетках. Недостаток воды отражается на сосудах – они теряют эластичность, постепенно начинают разрушаться. Изменяется лимфа, густеет кровь. Возникновение тромбов и повышенное артериальное давление – наиболее яркие проявления нехватки воды в клетках в пожилом возрасте.

Неизбежными спутниками хронического обезвоживания являются болезни, например, ожирение, аллергия, артрит, астма и другие.

Источник: https://karatu.ru/voda-v-kletke/

Характеристики внутриклеточной жидкости, состав и функции / биология

Жидкость внутри клетки

внутриклеточная жидкость это жидкость, которая существует в клетках многоклеточных организмов. Поэтому эта жидкость хранится во внутриклеточных отделах организма.

Внутриклеточный компартмент – это система, которая включает в себя все жидкости, заключенные в клетках их плазматическими мембранами..

Когда речь идет о клеточных функциях, этот тип жидкости часто называют цитозолем. Цитозоль, органеллы и молекулы, которые находятся внутри, вместе называются цитоплазмой..

Противоположностью внутриклеточной жидкости является внеклеточная жидкость, которая расположена вне клеток во внеклеточном компартменте..

Многие ферменты и клеточные механизмы работают для транспортировки как продуктов, так и отходов из внутриклеточной жидкости во внеклеточную жидкость, в то же время доставляя новые питательные вещества и растворенные вещества во внутриклеточную жидкость.

В отличие от внеклеточной жидкости, внутриклеточная жидкость имеет высокую концентрацию калия и низкую концентрацию натрия.

Цитозоль состоит в основном из воды, растворенных ионов, малых молекул и крупных водорастворимых молекул (таких как белки). Его молекулы важны для клеточного метаболизма.

Характеристика внутриклеточной жидкости

Клетки человека купаются в жидкости, внутри клетки и снаружи клетки. Фактически, вода, которая находится внутри клеток, составляет около 42% веса тела..

Жидкость, находящаяся внутри клеток, называется внутриклеточной жидкостью (IFC), а та, которая находится вне их, называется внеклеточной жидкостью (EFC для ее аббревиатуры на английском языке).

Эти две жидкости разделены полупроницаемой мембраной, которая окружает клетку. Эта мембрана позволяет жидкости входить и выходить, но в то же время предотвращает попадание нежелательных молекул или материалов в клетку..

МФК является основным компонентом цитоплазмы или цитозоля. Эта жидкость составляет около 70% от общего количества воды в организме человека; человек может иметь около 25 литров.

Объем этой жидкости обычно достаточно стабилен, так как количество воды в клетках регулируется организмом..

Если количество воды в клетке падает до слишком низкого значения, цитозоль концентрирует слишком много растворенных веществ и не может выполнять нормальную клеточную деятельность. Напротив, если слишком много воды попадает в клетку, она может взорваться и уничтожить себя.

Цитозоль – это место, где происходит много химических реакций. У прокариот происходит метаболические реакции.

У эукариот это органеллы и другие цитоплазматические структуры. Поскольку цитозоль содержит растворенные ионы, он играет важную роль в осморегуляции и передаче сигналов клетки.

Он также участвует в генерации потенциалов действия, которые происходят в нервных, мышечных и эндокринных клетках..

Состав внутриклеточной жидкости

Эта жидкость содержит воду, белки и растворенные вещества. Растворенные вещества представляют собой электролиты, которые помогают поддерживать нормальное функционирование организма. Электролит – это элемент или соединение, которое при растворении в жидкости разлагается на ионы.

Внутри ячейки содержится большое количество электролитов, но калий, магний и фосфат имеют самые высокие концентрации.

Концентрации других ионов в цитозоле или внутриклеточной жидкости очень отличаются от внеклеточных. Цитозоль содержит большое количество заряженных макромолекул, таких как, например, белки или нуклеиновые кислоты, которые не существуют вне клетки.

Смесь малых молекул, найденная здесь, невероятно сложна, так как разнообразие ферментов, которые участвуют в клеточном метаболизме, огромно.

Эти ферменты участвуют в биохимических процессах, которые поддерживают клетки и активируют или дезактивируют токсины.

Большая часть цитозоля состоит из воды, которая составляет около 70% от общего объема типичной клетки.

РН внутриклеточной жидкости составляет 7,4. Клеточная мембрана отделяет цитозоль от внеклеточной жидкости, но может проходить через него при необходимости через специализированные каналы..

функции

Здесь происходят многие клеточные процессы, в основном метаболического характера. Эти процессы включают синтез белков, известных как генетическая трансляция, первая стадия клеточного дыхания (гликоз) и деление клеток (митоз и мейоз).

Внутриклеточная жидкость обеспечивает внутриклеточный транспорт молекул через клетку и между клеточными органеллами. Метаболиты могут транспортироваться по внутриклеточной жидкости из производственной зоны в место, где они необходимы..

Кроме того, он играет важную роль в поддержании потенциала действия клетки. Поскольку концентрация белка во внутриклеточной жидкости высока по сравнению с внеклеточной жидкостью, различия в концентрации ионов как внутри, так и снаружи клетки становятся важными для регуляции осмоса..

Это позволяет поддерживать баланс воды внутри клетки, чтобы защитить ее, и это не взрывается.

Осмос и внутриклеточная жидкость

Осмос – это процесс, при котором вода поступает и выходит из клетки. Осмотическое давление – это сила, которая перемещает жидкость из одного отсека в другой. Уровень осмотического давления остается почти одинаковым между отсеками IFC и EFC.

Осмотическое давление можно определить как притяжение воды к растворенным веществам / электролитам. Если в ячейке наблюдается уменьшение количества воды, электролиты перемещаются внутрь ячейки, чтобы вода снова поступала.

Точно так же происходит обратное: когда вода в ячейке увеличивается, электролиты движутся так, что вода выходит.

Например, когда вы едите что-то с большим количеством натрия, вы очень хотите пить. Что происходит, так это то, что натрий накапливается в EFC, в результате чего вода покидает клетки и разбавляет ее. Клетка посылает сигнал в мозг, что клетка обезвоживается, так что человек потребляет больше воды.

И снова происходит обратное. Если в организме слишком много воды, клетка также посылает сигнал в мозг. Это заставляет мозг заставлять почки вырабатывать мочу, чтобы избавиться от избытка воды.

ссылки

  1. Внутриклеточная жидкость: определение состава. Получено с study.com
  2. Внеклеточная жидкость. Восстановлено с britannica.com
  3. Внутриклеточная жидкость. Получено с сайта biologydictionary.com
  4. Цитозоль. Восстановлено с protenatlas.org
  5. Жидкости тела. Получено с courses.lumenlearning.com
  6. Жидкости тела и отсеки жидкости. Восстановлено из opentextbc.ca
  7. Цитозоль. Получено с сайта biology-online.org

Источник: https://ru.thpanorama.com/articles/biologa/lquido-intracelular-caractersticas-composicin-y-funciones.html

Клеточная мембрана | Во всем виноват Эйнштейн..

Жидкость внутри клетки

Во множестве статей о воде упоминается отрицательные значения ОВП внутренних жидкостей организма и энергия клеточных мембран (жизненная энергия организма).

Попытаемся разобраться о чём собственно речь и понять смысл этих утверждений с научно-популярной точки зрения.

Многие понятия и описания будут даны в сокращённом виде, а более полную информацию можно получить в Википедии или по ссылкам указанным в конце статьи.

Клеточная мембрана

(Или цитолемма, или плазмалемма, или плазматическая мембрана) отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулируют обмен между клеткой и внешней средой.

Клеточная мембрана настолько избирательна, что без её разрешения ни одно вещество из внешней среды не сможет даже случайно проникнуть в клетку. В клетке нет ни единой бесполезной, ненужной молекулы.

Выходы из клетки также тщательно контролируются. Работа клеточной мембраны является существенной и не допускает даже малейшей ошибки.

Внедрение вредного химического вещества в клетку, снабжение или выделение веществ в избыточном количестве или сбой выделения отходов приводит к гибели клетки.

Свободные радикалы атакуют

Барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой.

Избирательная проницаемость означает, что проницаемость мембраны для различных атомов или молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств.

Избирательная проницаемость обеспечивает отделение клетки и клеточных компартментов от окружающей среды и снабжение их необходимыми веществами.

Избирательная проницаемость мембраны при пассивном транспорте обусловлена специальными каналами — интегральными белками. Они пронизывают мембрану насквозь, образовывая своего рода проход.

Для элементов K, Na и Cl есть свои каналы. Относительно градиента концентрации молекулы этих элементов движутся в клетку и из неё.

При раздражении каналы натриевых ионов раскрываются, и происходит резкое поступление в клетку ионов натрия. При этом происходит дисбаланс мембранного потенциала. После чего мембранный потенциал восстанавливается.

Каналы калия всегда открыты, через них в клетку медленно попадают ионы калия.

Транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке оптимального pH и концентрации ионов, которые нужны для работы клеточных ферментов.

Существует четыре основных механизма для поступления веществ в клетку или вывода их из клетки наружу: диффузия, осмос, активный транспорт и экзо- или эндоцитоз. Два первых процесса носят пассивный характер, то есть не требуют затрат энергии; два последних — активные процессы, связанные с потреблением энергии.

При пассивном транспорте вещества пересекают липидный бислой без затрат энергии по градиенту концентрации путем диффузии.

Активный транспорт требует затрат энергии, так как происходит против градиента концентрации. На мембране существуют специальные белки-насосы, в том числе АТФаза, которая активно вкачивает в клетку ионы калия (K+) и выкачивают из неё ионы натрия (Na+).

Осуществление генерации и проведения биопотенциалов. С помощью мембраны в клетке поддерживается постоянная концентрация ионов: концентрация иона К+ внутри клетки значительно выше, чем снаружи, а концентрация Na+ значительно ниже, что очень важно, так как это обеспечивает поддержание разности потенциалов на мембране и генерацию нервного импульса.

Маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку. Это гликопротеины (то есть белки с присоединенными к ним разветвленными олигосахаридными боковыми цепями), играющие роль «антенн».

Из-за бесчисленного множества конфигурации боковых цепей возможно сделать для каждого типа клеток свой особый маркер. С помощью маркеров клетки могут распознавать другие клетки и действовать согласованно с ними, например, при формировании органов и тканей.

Это же позволяет иммунной системе распознавать чужеродные антигены.

Потенциал действия

Потенциал действия — волна возбуждения, перемещающаяся по мембране живой клетки в процессе передачи нервного сигнала.

По сути своей представляет электрический разряд — быстрое кратковременное изменение потенциала на небольшом участке мембраны возбудимой клетки (нейрона, мышечного волокна или железистой клетки), в результате которого наружная поверхность этого участка становится отрицательно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны, тогда как его внутренняя поверхность становится положительно заряженной по отношению к соседним участкам мембраны.

Потенциал действия является физической основой нервного или мышечного импульса, играющего сигнальную (регуляторную) роль.

Потенциалы действия могут различаться по своим параметрам в зависимости от типа клетки и даже на различных участках мембраны одной и той же клетки. Наиболее характерный пример различий: потенциал действия сердечной мышцы и потенциал действия большинства нейронов.

 Тем не менее, в основе любого потенциала действия лежат следующие явления:

  1. Мембрана живой клетки поляризована — её внутренняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к внешней благодаря тому, что в растворе возле её внешней поверхности находится бо́льшее количество положительно заряженных частиц (катионов), а возле внутренней поверхности — бо́льшее количество отрицательно заряженных частиц (анионов).
  2. Мембрана обладает избирательной проницаемостью — её проницаемость для различных частиц (атомов или молекул) зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств.
  3. Мембрана возбудимой клетки способна быстро менять свою проницаемостъ для определённого вида катионов, вызывая переход положительного заряда с внешней стороны на внутреннюю.

Поляризация мембраны живой клетки обусловлена отличием ионного состава с её внутренней и наружной стороны.

https://www.youtube.com/watch?v=CTEJvWGaFfs

Когда клетка находится в спокойном (невозбуждённом) состоянии, ионы по разные стороны мембраны создают относительно стабильную разность потенциалов, называемую потенциалом покоя.

Если ввести внутрь живой клетки электрод и измерить мембранный потенциал покоя, он будет иметь отрицательное значение (порядка -70..-90 мВ).

 Это объясняется тем, что суммарный заряд на внутренней стороне мембраны существенно меньше, чем на внешней, хотя с обеих сторон содержатся и катионы, и анионы.

Снаружи — на порядок больше ионов натрия, кальция и хлора, внутри — ионов калия и отрицательно заряженных белковых молекул, аминокислот, органических кислот, фосфатов, сульфатов.

Надо понимать, что речь идёт именно о заряде поверхности мембраны — в целом среда и внутри, и снаружи клетки заряжена нейтрально.

Активные свойства мембраны, обеспечивающие возникновение потенциала действия, основываются главным образом на поведении потенциалзависимых натриевых (Na+) и калиевых (K+) каналов.

Начальная фаза ПД формируется входящим натриевым током, позже открываются калиевые каналы и выходящий K+ — ток возвращает потенциал мембраны к исходному уровню.

Исходную концентрацию ионов затем восстанавливает натрий-калиевый насос.

По ходу ПД каналы переходят из состояния в состояние: у Na+ каналов основных состояний три — закрытое, открытое и инактивированное (в реальности дело сложнее, но этих трёх достаточно для описания), у K+ каналов два — закрытое и открытое.

Выводы

1. ОВП внутриклеточной жидкости действительно имеет отрицательный заряд

2. Энергия клеточных мембран имеет отношение к скорости передаче нервного сигнала и мнение о «подзарядке» внутриклеточной жидкости водой с ещё более отрицательным ОВП кажется мне сомнительным. Однако, если предположить что по пути до клетки вода изрядно потеряет ОВП-потенциал, то у сего утверждения появляется вполне практический смысл.

3. Нарушение работы мембраны вследствие неблагоприятной среды приводит к гибели клетки

http://www.origins.org.ua/page.php?id_story=687
http://subscribe.ru/archive/science.health.foods/200507/06070504.html

Источник: http://www.koshcheev.ru/2012/04/01/kletochnaya-membrana/

Понятие о внутренних жидких средах организма: внутрикле­точная, внеклеточная жидкости. Кровь – состав, функции

Жидкость внутри клетки

Понятие о внутренних жидких средах организма: внутриклеточная, внеклеточная жидкости.

Всю жидкость в организме в основном подразделяют на внеклеточную и внутриклеточную; внеклеточную жидкость — на тканевую (межклеточную) жидкость и плазму крови.

***  У взрослого человека массой 70 кг жидкость в среднем составляет 60% массы тела, т.е. около 42 л. В зависимости от возраста, пола и степени ожирения это процентное соотношение может меняться. С возрастом, отчасти из-за того, что процентная доля жировой ткани увеличивается, количество жидкости в организме постепенно снижается.

Поскольку женский организм в норме содержит больше жировой ткани, чем мужской, то общее количество жидкости по отношению к массе тела у женщин меньше, чем у мужчин. Таким образом, средние показатели содержания жидкости в различных средах организма имеют множество вариантов, зависящих от возраста, пола и относительного содержания жировой ткани.

Внутриклеточная жидкость

Около 28 л жидкости из 42 л (приблизительно 40% массы тела) находится внутри клеток организма. Эту жидкость называют внутриклеточной.

Жидкость внутри каждой клетки представляет собой особую смесь различных компонентов, однако ее содержание во всех клетках одинаково.

Более того, состав внутриклеточной жидкости у различных живых существ сходен, начиная от самых примитивных микроорганизмов и заканчивая человеком. По этой причине жидкость внутри различных клеток рассматривают как отдельную жидкую среду.

Внеклеточная жидкость

Вся жидкость, которая находится вне клетки, носит название внеклеточной жидкости. В совокупности она составляет около 20% массы тела, что в норме у человека массой 70 кг составляет около 14 л. Более 3/4 внеклеточной жидкости представлено межклеточной жидкостью, и почти 1/4 объема (около 3 л) — плазмой. Плазма — жидкая часть крови, лишенная форменных элементов.

Она участвует в постоянном обмене веществ с межклеточной жидкостью через поры мембран капилляров. Поры высокопроницаемы практически для любых растворенных веществ, за исключением белков, поэтому состав внеклеточной жидкости вследствие ее постоянного перемешивания практически одинаков.

Главное отличие состоит в содержании белка, наибольшая концентрация которого отмечается в плазме.

Кровь – состав, функции.

Кровь человека составляет примерно 8% от массы тела. Кровь состоит из клеток, клеточных фрагментов и водного раствора, плазмы.

Клетки крови

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы. Расчет стоимостиГарантииОтзывы

Нерастворимыми элементами крови являются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

функция эритроцитов— транспорт кислорода от легких в ткани и СО2 от тканей обратно в легкие.

К лейкоцитам принадлежат различные формы гранулоцитов, моноцитов и лимфоцитов. Эти клетки различаются между собой размерами, функцией и местом образования.

Тромбоциты являются клеточными фрагментами больших клеток-предшественников мегакариоцитов костного мозга. функция тромбоцитов — участие в коагуляциикрови.

Состав плазмы крови

Плазма крови является водным раствором электролитов, питательных веществ, метаболитов, белков, витаминов, следовых элементов и сигнальных веществ. Электролитный состав плазмы напоминает морскую воду, что указывает на эволюцию форм жизни из моря.

Жидкая фаза, остающаяся после свертывания крови, называется сывороткой. Она отличается от плазмы тем, что не содержит фибриногена и других белков, которые отделяются при коагуляциикрови.

Функции крови

Кровь осуществляет в организме различные функции. Она является транспортным средством, поддерживает постоянство «внутренней среды» организма (гомеостаз) и играет главную роль в защите от чужеродных веществ.

Транспорт. Кровь переносит газыкислород и диоксид углерода, а также питательные вещества к печени и другим органам после всасывания в кишечнике.

Такой транспорт обеспечивает снабжение органов и обмен веществ в тканях, а также последующий перенос конечных продуктов метаболизма для их выведения из организма легкими, печенью и почками.

Кровь осуществляет также перенос гормонов в организме.

Гомеостаз. Кровь поддерживает водный баланс между кровеносной системой, клетками (внутриклеточным пространством) и внеклеточной средой.

Кислотно-основное равновесие в крови регулируется легкими, печенью и почками.

Поддержание температуры тела также зависит от контролируемого кровью транспорта тепла.

Защита. Против чужеродных молекул и клеток, проникающих в организм, кровь обладает неспецифическими и специфическими механизмами защиты. К специфической защитной системе относятся клетки иммунной системы и антитела.

Гемостаз. Для предотвращения кровопотери при повреждении кровеносных сосудов в крови существует эффективная система коагуляции — физиологическое свертывание. Растворение кровяных сгустков (фибринолиз) также обеспечивается кровью.

Источник: https://students-library.com/library/read/87597-ponatie-o-vnutrennih-zidkih-sredah-organizma-vnutrikleshytocnaa-vnekletocnaa-zidkosti-krov-sostav-funkcii

Ваш лекарь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: