Значение воды в жизни клетки

Содержание
  1. Вода в жизнедеятельности клетки: каково значение или роль и кратко о ее свойствах несжимаемости, обеспечивающих жизнедеятельность
  2. Значение воды для жизнедеятельности клетки
  3. Свойства
  4. Функции
  5. Роль воды в клетке
  6. Фотолиз
  7. Какова роль воды в клетке человека
  8. Строение молекулы
  9. Диполь
  10. Вода в клетке
  11. Сколько воды содержится в клетке
  12. В каких клетках больше всего воды
  13. Роль воды в клетке
  14. Метаболическая роль воды в клетке
  15. Транспортная роль воды в клетке
  16. Функции воды в клетке
  17. К чему приводит недостаток воды в клетках
  18. Какова роль воды в клетке человека
  19. Особенности
  20. Реагент
  21. Взаимодействие с гидрофобными веществами
  22. Теплоемкость
  23. Равномерное распределение тепла
  24. Гидростатический скелет
  25. Участие в транспортировке веществ
  26. Биологическое значение воды в клетке
  27. 6. Биологическая роль воды
  28. Биологическое значение воды
  29. Вода. Роль воды в мире. Биологическое значение воды
  30. Сокращение клеточной воды
  31. ▼Что такое клеточная вода ▼
  32. Сокращение воды в организме человека
  33. Какие последствия от дефицита воды?
  34. ▼к чему приводит потеря воды в организме ▼
  35. ▼как восстановить водный баланс организма ▼

Вода в жизнедеятельности клетки: каково значение или роль и кратко о ее свойствах несжимаемости, обеспечивающих жизнедеятельность

Значение воды в жизни клетки

На нашей планете это вещество является самым распространенным. Каждая клетка живого организма содержит его тем больше, чем интенсивнее она участвует в обменных процессах.

В организме это вещество содержится в связной и свободной форме. Свободная жидкость участвует в транспортировке из внешней среды в клетку и наоборот. Свободная жидкость выступает в роли растворителя и содержится в количестве 95% от общей массы. Содержится она в полостях органов, вакуолях, межклеточном пространстве и сосудах.

Значение воды для жизнедеятельности клетки

Связанная жидкость может находиться между волокнами, молекулами белка, мембранами, в клеточных структурах и образовывает соединения с некоторыми белками. Связанной жидкости в каждой клетке содержится не более 4% от общего количества.

Свойства

Это вещество для человека, как и любого другого живого организма, имеет большее значение, чем пища. Она является главным элементом жизни организма и обеспечивает:

  • Терморегуляцию. Достигается это благодаря медленному нагреванию и медленному остыванию.
  • Обменные процессы в организме.
  • Транспорт веществ.
  • Поддержание клеточной структуры. В результате потери большого количества жидкости наблюдается их увядание.
  • Участие в химических реакциях.

В составе любой клетки, как видно в таблице ниже, первое место занимает вода по количественному составу.

в тканях в процентах
В мышечной65%
В костной22%
В жировой99%
В крови83%
В стекловидном теле глаза99%
В зубной эмали0,2%
В мозговой ткани85%

Функции

Как известно из курса школьной химии, вода служит катализатором для протекания разнообразных процессов в организме. Внутри клеток любого живого организма происходят различные химические реакции, где участие воды протекает в качестве реагента.

В процессе пищеварения происходит гидролиз белков, углеводов и жиров с участием молекул воды и высвобождается энергия, способная обеспечить процессы жизнедеятельности.

Участие в гидролизе солей позволяет ей служить источником для протонов и электронов. Главный показатель для внутриклеточных процессов — это способность вещества жидкости участвовать в обратимой ионизации и образовывать связи с водородом.

Транспортную функцию внутри органов живого организма выполняет тоже это вещество. Все продукты жизнедеятельности клетки выводятся молекулами жидкости. Питательные вещества клеткам доставляют молекулы жидкого вещества, проникая в межклеточное пространство.

Главным компонентом для лимфы и крови является жидкость. Недостаток ее в организме приводит к загустению крови и ломкости сосудов. Местно это выражается в виде тромбозов и кровоизлияний.

Постоянство структуры органов и тканей обеспечивается тем, что она в жидком виде не сжимается, образуя оптимальное внутриклеточное давление и поддерживая структуру клетки.

Постоянная температура внутри организма поддерживается благодаря тому, что молекула жидкости является теплоемкой структурой. Большое количество энергии образуется и при расщеплении жиров, что также служит для поддержки оптимальной температуры.

Роль воды в клетке

Это вещество имеет маленький размер молекул, полярность и способность молекул соединяться друг с другом при помощи водородных связей, что обуславливает ее биологическую роль.

Можно выделить две функции воды с точки зрения биологических процессов:

  • Метаболическую. Все биохимические реакции осуществляются в водной среде. При фотосинтезе она служит донором для электронов. Вода необходима для гидролиза макромолекул.
  • Транспортную. Передвижение веществ в организме осуществляется посредством жидкости. Также осуществляется и вывод продуктов метаболизма. В природных условиях вода служит для транспортировки к почве и водоемам продуктов жизнедеятельности.

Фотолиз

При фотосинтезе это вещество является источников ионов водорода. При фотосинтезе происходит фотолиз. В переводе с греческого это явление обозначает растворение, распад или разложение с участием света. Фотолиз осуществляется в период световой фазы фотосинтеза, где под действием света молекула этого вещества распадается на ионы.

В результате фотолиза молекула воды распадается на протоны и электроны и выделяет в качестве побочного продукта кислород. Именно этим кислородом и дышат все живые существа на планете.

Источник:

Какова роль воды в клетке человека

Буквально с самого детства каждый человек знает, что вода для нас играет очень важную роль. Гигиена, уборка, питье — каждый из этих неотъемлемых элементов жизни связан с водой.

Постепенно изучая мир, ребенок узнает и о том, какова роль воды в клетке. Пожалуй, только с этого момента становится понятным, насколько велико ее значение: без воды немыслима сама жизнь.

Благодаря своим свойствам она делает возможным функционирование сложных организмов.

Строение молекулы

Роль воды в жизни клетки напрямую связана с особенностями ее структуры. Всем известна формула главной жидкости нашего организма. Каждая молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода.

Соединяются они в единое целое благодаря полярным ковалентным связям, основанным на образовании общей электронной пары у двух атомов. Характерной особенностью молекул воды является ее электрическая асимметрия.

Атом кислорода более электроотрицательный, он сильнее притягивает электроны атомов водорода. Следствие этого — смещение общих пар электронов в сторону атома кислорода.

Диполь

То, какова роль воды в клетке, зависит от особенностей, присущих этому веществу. В результате смещения общей пары электронов она приобретает поляризованность. Для молекулы воды характерно наличие двух полюсов: каждый атом водорода обладает частично положительным зарядом, а кислорода — частично отрицательным. Вместе они создают нейтральную молекулу.

Таким образом, каждая структурная единица воды представляет собой диполь. Особенность строения молекулы определяет и характер связи между соседними структурами.

Частично отрицательный атом кислорода притягивается атомами водорода других молекул. Между ними образуются так называемые водородные связи. Каждая молекула воды стремится связаться подобным образом с четырьмя своими соседками.

Всеми названными нюансами строения определяется биологическая роль воды в клетке.

Источник: https://obraz-ola.ru/prochee/kakaya-rol-vody-v-zhiznedeyatelnosti-kletki.html

Вода в клетке

Значение воды в жизни 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/

Какова роль воды в клетке человека

Значение воды в жизни клетки

Буквально с самого детства каждый человек знает, что вода для нас играет очень важную роль. Гигиена, уборка, питье — каждый из этих неотъемлемых элементов жизни связан с водой.

Постепенно изучая мир, ребенок узнает и о том, какова роль воды в клетке. Пожалуй, только с этого момента становится понятным, насколько велико ее значение: без воды немыслима сама жизнь.

Благодаря своим свойствам она делает возможным функционирование сложных организмов.

Особенности

Водородные связи, характерные для молекул воды, определяют многие ее свойства. Соединения между атомами кислорода и водорода обладают особой прочностью, то есть для того, чтобы их разорвать, необходимо затратить внушительное количество энергии.

В результате вода обладает высокой температурой кипения, а также плавления и парообразования. Среди подобных себе веществ вода – единственное вещество, присутствующее на Земле одновременно в трех агрегатных состояниях.

То, какова роль воды в клетке, основано и на этой ее особенности.

Присущая частицам воды способность к образованию водородных связей позволяет основной жидкости организма растворять многие соединения. Такие вещества получили название гидрофильных, то есть “дружественных” воде. К ним относятся ионные соединения: соли, основания и кислоты. В число гидрофильных веществ входят и неионные соединения, обладающие полярностью.

Их молекулы содержат заряженные группы. Это аминокислоты, сахара, простые спирты и некоторые другие соединения.
Роль воды в жизнедеятельности клетки сводится к созданию среды, необходимой для ускорения всех реакций.

Раствор представляет собой такое состояние вещества, в котором все его молекулы могут двигаться гораздо свободнее, то есть значительно выше становится способность вступать в реакцию, чем в обычном виде.

Благодаря таким своим свойствам вода стала основной средой для протекания подавляющего большинства химических реакций. Более того, например, гидролиз и весь набор окислительно-восстановительных процессов осуществляются только при непосредственном участии главной жидкости клетки.

Реагент

Огромная роль воды в жизнедеятельности клетки неоспорима. Она участвует во всех важных процессах. Например, вода необходима для фотосинтеза. Один из его этапов, фотолиз воды, заключается в отделении атомов водорода и включении их в образующиеся органические соединения. При этом в атмосферу выделяется освободившийся кислород.

Роль воды в клетке человека и животных связана с уже названным гидролизом, разрушением веществ с присоединением воды. Одной из важнейших реакций подобного рода в клетке является распад молекулы АТФ, происходящий с выделением энергии, которая используется для других жизненно важных процессов.

Взаимодействие с гидрофобными веществами

Некоторые белки, а также жиры и нуклеиновые кислоты не растворяются в воде совсем, или же этот процесс протекает очень тяжело. Такие вещества получили название гидрофобных, то есть «страшащихся» воды. Роль воды в клетке и организме связана и с взаимодействием ее с подобными соединениями.

Молекулы воды способны отделять гидрофобные вещества от самой жидкости. В результате образуются так называемые поверхности раздела. На них осуществляются многие химические реакции. Так, именно благодаря взаимодействию фосфолипидов, из которых состоит клеточная мембрана, с водой образуется липидный бислой.

Теплоемкость

Биологическая роль воды в клетке заключается и в ее участии в терморегуляции. Теплоемкость воды достаточно высока.

Это означает, что при поглощении внушительного количества тепловой энергии температура воды меняется незначительно.

Такая ее характеристика способствует поддержанию постоянной температуры внутри клетки, что необходимо для нормального протекания многих процессов и поддержания постоянства внутренней среды.

Равномерное распределение тепла

Еще одна характерная особенность воды — теплопроводность. Она также способствует поддержанию постоянства внутренней среды. Вода способна переносить внушительное количество теплоты из участка организма, где она в переизбытке, к тем клеткам и тканям, которым ее не хватает.

Кроме того, терморегуляция осуществляется и за счет испарения воды. Охлаждение происходит из-за того, что при переходе из одного агрегатного состояния в другое должны разрушиться водородные связи. А для этого, как уже говорилось, требуются большие затраты энергии.

Гидростатический скелет

Роль воды в жизни клетки на этом не заканчивается. Основная жидкость организма обладает еще одним свойством: она практически не сжимается. Такая характеристика позволяет воде играть роль гидростатического скелета в клетке.

Вода создает тургорное давление, тем самым определяя такие свойства клеток и тканей, как объемность и упругость. Легко понять, какова роль воды в клетке в этом смысле, если посмотреть на деревья. Привычная форма листьев создается за счет повышенного давления в клетках.

Подобных примеров в органическом мире масса. Например, знакомая всем форма медуз или круглых червей поддерживается также за счет гидростатического скелета. Потеря воды клетками, соответственно, приводит к обратным процессам.

Начинается изменение формы: листья увядают, плоды сморщиваются, кожа теряет упругость.

Участие в транспортировке веществ

Молекулы воды при помощи водородных связей способны соединяться не только друг с другом, но и с прочими веществами. В результате такого взаимодействия появляется поверхностное натяжение, играющее значительную роль в транспорте веществ в организме.

Так, следствием когезии (сцепления молекул под действием силы притяжения, а в случае воды – при помощи водородных связей) является перемещение питательных веществ в капиллярах растений.

Благодаря этому же свойству вода попадает из почвы через корневые волоски в растение.

Также сила поверхностного натяжения делает возможным капиллярный кровоток у животных и человека. Вода участвует в перемещении веществ и выведении из организма продуктов распада.

Получается, что ответ на вопрос «какая роль воды в клетке?» достаточно однозначный — она огромна. Благодаря основным свойствам молекулярного строения этой жидкости возможны все основные процессы, без которых жизнь немыслима.

Вода способствует повышению реакционной способности веществ, поддерживает форму клеток и органов, участвует в их обеспечении всем необходимым, является частью многих химических реакций. Вода — источник жизни и это, определенно, не метафора. Все главные процессы обмена веществ связаны с ней, она же лежит в основе взаимодействия различных соединений.

Именно из-за подобных свойств вода является тем веществом, которое ищут в первую очередь во время исследования других планет в попытке понять, пригодны ли они для жизни.

Источник: https://FB.ru/article/175654/kakova-rol-vodyi-v-kletke-cheloveka

Биологическое значение воды в клетке

Значение воды в жизни клетки

Вода и ее роль в жизнедеятельности клетки

1. Какое строение имеет вода ?2. Какое количество воды (в %) содержится в различных клетках?

3. Какова роль воды в живых организмах?

Роль воды в клетке.

Вода — одно из самых распространенных веществ на нашей планете. В клетке в количественном отношении она также занимает первое место среди других химических соединений. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Вода в клетке находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода находится в межклеточных пространствах, сосудах, вакуолях, полостях органов. Она служит для переноса веществ из окружающей среды в клетку и наоборот. Связанная вода входит в состав некоторых клеточных структур, находясь между молекулами белка, мембранами, волокнами, и соединена с некоторыми белками .

Вода выполняет различные функции: сохранение объема, упругости клетки . растворение различных веществ. Кроме того, в живых системах большая часть химических реакций протекает в водных растворах.

Вода обладает рядом свойств, имеющих исключительно важное значение для живых организмов.

Уникальные свойства воды определяются структурой ее молекулы. Молекула воды состоит из атома О, связанного с двумя атомами Н полярными ковалентными связями.

Характерное расположение электронов в молекуле воды придает ей электрическую асимметрию.

Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны атомов водорода сильнее, в результате общие пары электронов смещены в молекуле воды в его сторону.

Поэтому, хотя молекула воды в целом не заряжена, каждый из двух атомов водорода обладает частично положительным зарядом (обозначаемым δ+), а атом кислорода несет частично отрицательный заряд (δ-). Молекула воды поляризована и является диполем (имеет два полюса) (рис. 6).

Частично отрицательный заряд атома кислорода одной молекулы воды притягивается частично положительными атомами водорода других молекул. Таким образом, каждая молекула воды стремится связаться водородной связью с четырьмя соседними молекулами воды (рис. 7).

Вода является хорошим растворителем.

Благодаря полярности молекул и способности образовывать водородные связи вода легко растворяет ионные соединения (соли, кислоты, основания). Хорошо растворяются в воде и некоторые неионные, но полярные соединения, т. е.

в молекуле которых присутствуют заряженные (полярные) группы, например сахара, простые спирты, аминокислоты. Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными (от греч. hygros— влажный и philia — дружба, склонность).

Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы могут двигаться более свободно и, следовательно, реакционная способность вещества возрастает.

Это объясняет, почему вода является основной средой, в которой протекает большинство химических реакций, а все реакции гидролиза и многочисленные окислительно-восстановительные реакции идут при непосредственном участии воды.

Вещества, плохо или вовсе нерастворимые в воде, называются гидрофобными (от греч.phobos — страх). К ним относятся жиры, нуклеиновые кислоты . некоторые белки.

Такие вещества могут образовывать с водой поверхности раздела, на которых протекают многие химические реакции. Следовательно, тот факт, что вода не растворяет неполярные вещества, для живых организмов также очень важен.

К числу важных в физиологическом отношении свойств воды относится ее способность растворять газы (О2, С и др.).

Вода обладает высокой теплоемкостью, т. е. способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Большая теплоемкость воды защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры. Многие организмы охлаждаются, испаряя воду (транспирация у растений, потоотделение у животных).

Вода обладает также высокой теплопроводностью, обеспечивая равномерное распределение тепла по всему организму. Следовательно, высокая удельная теплоемкость и высокая теплопроводность делают воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.

Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объем и упругость клеток и тканей. Так, именно гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.

Вода характеризуется оптимальным для биологических систем значением силы поверхностного натяжения, которое возникает благодаря образованию водородных связей между молекулами воды и молекулами других веществ. Благодаря силе поверхностного натяжения происходит капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.

Гидрофильные и гидрофобные вещества.

1. В чем особенность строения молекулы воды?2. Каково значение воды как растворителя?3. Что такое теплопроводность и теплоемкость воды?4. Почему считают, что вода является идеальной жидкостью для клетки?5. Какова роль воды в клетке?

6. Какие структурные и физико-химические свойства воды определяют ее биологическую роль в клетке?

Образование кристаллов льда в клетках может приводить к их повреждению и гибели. Известно, что растворы разных веществ замерзают при более низкой температуре, чем чистая вода.

Поэтому некоторые организмы накапливают в своих тканях вещества, предотвращающие замерзание и образование кристаллов льда. Так, лягушки способны оживать после вмерзания в лед.

Это обеспечивается повышенным содержанием в их клетках глюкозы и некоторых других веществ.

Каменский А. А. Криксунов Е. В. Пасечник В. В. Биология 10 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроковс Биологии 10 класса, книги и учебники согласно календарного плана планирование Биологии 10 класса

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

6. Биологическая роль воды

Без воды жизнь на нашей планете не могла бы существовать. Вода важна для живых организмов по двум причинам. Во-первых, она является необходимым компонентом живых клеток, и, во-вторых, для многих организмов она служит еще и средой обитания.

Именно поэтому следует сказать несколько слов о ее химических и физических свойствах.

Свойства эти довольно необычны и обусловлены главным образом малыми размерами молекул воды. их полярностью и способностью соединяться друг с другом водородными связями. Под полярностью подразумевают неравномерное распределение зарядов в молекуле. У воды один конец молекулы («полюс») несет небольшой положительный заряд, а другой — отрицательный.

Такую молекулу называют диполем. У атома кислорода способность притягивать электроны выражена сильнее, чем у водородных атомов, поэтому атом кислорода в молекуле воды стремится оттянуть к себе электроны двух водородных атомов.

Электроны заряжены отрицательно, в связи с чем атом кислорода приобретает небольшой отрицательный заряд, а водородные атомы — положительный.

В результате между молекулами воды возникает слабое электростатическое взаимодействие и, поскольку противоположные заряды притягиваются, молекулы как бы «склеиваются». Эти взаимодействия, более слабые, чем обычные ионные или ковалентные связи, называются водородными связями.

Водородные связи постоянно образуются, распадаются и вновь возникают в толще воды. И хотя это слабые связи, но их совокупный эффект обусловливает многие необычные физические свойства воды.

Учитывая данную особенность воды, мы можем теперь перейти к рассмотрению тех ее свойств, которые важны с биологической точки зрения.

Водородные связи между молекулами воды. А. Две молекулы воды, соединенные водородной связью-6+ — очень маленький положительный заряд; 6

— очень маленький отрицательный заряд. Б. Сеть из молекул воды, удерживаемых вместе водородными связями. Такие структуры постоянно образуются, распадаются и вновь возникают в воде, находящейся в жидком состоянии.

Биологическое значение воды

Вода как растворитель .Вода — превосходный растворитель для полярных веществ.

К ним относятся ионные соединения, такие как соли, содержащие заряженные частицы (ионы), и некоторые неионные соединения, например сахара, в молекуле которых присутствуют полярные (слабо заряженные) группы (у Сахаров это несущая небольшой отрицательный заряд гидроксильная группа, —ОН). Когда вещество растворяется в воде, молекулы воды окружают ионы и полярные группы, отделяя ионы или молекулы друг от друга.

В растворе молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно, так что реакционная способность вещества возрастает. По этой причине в клетке большая часть химических реакций протекает в водных растворах.

Неполярные вещества, например липиды, отталкиваются водой и в ее присутствии обычно притягиваются друг к другу, иными словами, неполярные вещества гидрофобны (гидрофобный — водоотталкивающий).

Подобные гидрофобные взаимодействия играют важную роль в формировании мембран, а также в определении трехмерной структуры многих белковых молекул, нуклеиновых кислот и других клеточных компонентов.

Присущие воде свойства растворителя означают также, что вода служит средой для транспорта различныхвеществ. Эту роль она выполняет в крови, в лимфатической и экскреторной системах, в пищеварительном тракте и во флоэме и ксилеме растений.

Вода. Роль воды в мире. Биологическое значение воды

Без воды жизнь на нашей планете не могла бы существовать. Вода важна для живых организмов по двум причинам. Во-первых, она является необходимым компонентом живых клеток, и, во-вторых, для многих организмов она служит еще и средой обитания.

Для человека ценность имеет лишь питьевая вода. Для получения питьевой воды используются фильтры для воды. которые позволяют очистить ее от вредных примесей, сделать пригодной для питья и приготовления пищи.

Именно поэтому следует сказать несколько слов о ее химических и физических свойствах.

Свойства эти довольно необычны и обусловлены главным образом малыми размерами молекул воды. их полярностью и способностью соединяться друг с другом водородными связями. Под полярностью подразумевают неравномерное распределение зарядов в молекуле. У воды один конец молекулы («полюс») несет небольшой положительный заряд, а другой — отрицательный.

Такую молекулу называют диполем. У атома кислорода способность притягивать электроны выражена сильнее, чем у водородных атомов, поэтому атом кислорода в молекуле воды стремится оттянуть к себе электроны двух водородных атомов.

Электроны заряжены отрицательно, в связи с чем атом кислорода приобретает небольшой отрицательный заряд, а водородные атомы — положительный.

В результате между молекулами воды возникает слабое электростатическое взаимодействие и, поскольку противоположные заряды притягиваются, молекулы как бы «склеиваются». Эти взаимодействия, более слабые, чем обычные ионные или ковалентные связи, называются водородными связями.

Водородные связи постоянно образуются, распадаются и вновь возникают в толще воды. И хотя это слабые связи, но их совокупный эффект обусловливает многие необычные физические свойства воды.

Учитывая данную особенность воды, мы можем теперь перейти к рассмотрению тех ее свойств, которые важны с биологической точки зрения.

Водородные связи между молекулами воды. А. Две молекулы воды, соединенные водородной связью-6+ — очень маленький положительный заряд; 6

— очень маленький отрицательный заряд. Б. Сеть из молекул воды, удерживаемых вместе водородными связями. Такие структуры постоянно образуются, распадаются и вновь возникают в воде, находящейся в жидком состоянии.

Сокращение клеточной воды

Значение воды в жизни клетки

Известно, что вода – это наиважнейший элемент для всего живого на земле. Жизнеспособность всех клеток напрямую связана с водой в организме человека: организм без нее не сможет существовать. Клетки живут только в жидкой среде, благодаря которой получают необходимые вещества.

Важно! Для нормальной работы всех систем организма человеку необходимо выпивать не менее 1,5 литров сырой воды в сутки.

Все мы знаем, что вода очень важна для жизнедеятельности человека, но теперь стало понятно, что функционирование всего живого напрямую связано с водой внутри клетки. Если клетка постоянно будет находиться в этой субстанции, то будет способна регенерировать и обновляться.

Клеточная вода – материал для самостоятельного обновления организма человека. При ее помощи осуществляется обмен питательных веществ, а соответственно, осуществляется и хорошая работоспособность.

Известный биохимик Алекс Карл утверждал, что клетка бессмертна!

Алекс Карл (получивший Международную Премию Альфреда Нобеля за продление жизнеспособности в клетках сердца цыпленка на протяжении 34 лет) написал в своей диссертации следующее: “Клетка не умирает, она бессмертная. Вся причина проблемы состоит в жидком субстрате. В нем она находится и вырождается“.

▼Что такое клеточная вода ▼

У воды очень много ролей имеющих большое значение. Она ответственна за производство гидроэлектричества и энергетические процессы организма. Вода переносит необходимые питательные вещества в организме. Даже при ее переизбытке она выводится в виде мочи, а не застаивается как другие элементы, которые могут нанести вред.

! Основные функции воды – это растворитель, наполнитель, терморегулятор и транспорт.

Ниже приведены все функции воды в организме человека:

  • С помощью воды перемещаются кровяные клетки;
  • Действует как растворитель важных для жизнедеятельности человека веществ, в том числе кислорода и минералов, которые притормаживают увязание организма;
  • Соединяет твердые части клеток и формирует вокруг каждой из них мембрану. При обезвоживании эта работа выполняется холестерином;
  • Без препятствий проникает через мембрану клетки, чем приводит в активность ионные насосы. Это крайне важное преимущество у воды, так как именно от скорости нейропередачи и быстрого перемещения элементов зависит нормальное функционирование мозга;
  • При любом типе отравления ее используют для промывания желудка. Также ее употребляют для выведения ядов из организма;
  • Повышает иммунную систему;
  • Защищает ДНК от повреждений. Во время регенерации снижает аномалии ДНК;
  • Растворяет пищевые продукты, витамины и минералы;
  • Содействует процессам обмена веществ и усвоении;
  • Попадая в клетку, вода начинает наделять ее кислородом, а переработанные газы выводит из организма;
  • Является усилителем дееспособности красных клеток в крови и накопителем кислорода в легких;
  • Вода – главная смазочная субстанция в щелях суставов, благодаря ей предотвращается артрит и болевые синдромы в спине;
  • Содействует устранению отходов.

Сокращение воды в организме человека

Природа человека такова, что с увеличением возраста организма, происходит сокращение количества клеточной воды. В итоге подавляются функции органов, которые отвечают за вывод воды из организма, что приводит к заболеваниям.

Важно! Обращайте внимание на цвет вашей мочи и запах пота, это обратная связь Вашей мочевыделительной системы.

У младенца, только что появившегося на свет, воды в организме 86,8% от веса тела. Немного подросший ребенок содержит 71% воды. У молодого мужчины ее – 61%, а у старого человека только 49,8%. Чем старше возраст человека, тем менее в нем содержится клеточной воды.

Считается, что старость определяется не по численности больных клеток в организме, а по содержанию воды в них. При сокращении воды в организме клетки начинают морщиться, прекращают функционировать, а затем и вовсе гибнут.

Старость можно сравнить со своего рода засыханием (нарушением водного баланса), в принципе, это и есть ее суть.

Сокращение клеточной воды не удивляет, так как ежедневно из организма выводится не менее двух литров воды, в виде мочи человек теряет примерно 300 – 400 мл, через кожу в виде потоотделений выводится до 550 мл, через пищеварительный тракт всего до 150 мл. Но, к сожалению, в современном мире человек потребляет малое количество жидкости, что приводит к раннему старению кожи и другим проблемам.

Когда клеточная вода начинает уменьшаться в организме, начинается подавление работоспособности органов, выводящих воду из тела: почки, дерма, легкие, пищеварительная система.

Дефицит воды в организме приводит к болям, затрудненному выведению каловых масс, поносу, секретной недостаточности и другим недугам. Человек постепенно “усыхает“ из – за того, что клеточная оболочка разрушается свободными радикалами, а так же по причине того, что человеческий организм вырабатывает “водород” из клеточной воды, который оказывает сопротивление “свободным радикалам“.

Основным показателем недостатка воды в организме являются темный цвет мочи и значительный запах пота. В идеале моча должна быть бесцветной, а пот не пахнуть. Поэтому обращайте внимание на обратную связь Вашей мочевыделительной системы. Если вы испытываете жажду, это уже показатель обезвоживания организма.

Какие последствия от дефицита воды?

Место погибшей (усохшей) клетки замещается соединительной тканью, которая создает препятствие току крови ч ерез органы, что приводит к повышению кровяного давления и нарушению работоспособности важных органов. Какие органы страдают от потери воды?

! При сокращении клеточной воды организм начинает подавлять функции органов, отвечающих за вывод воды из организма.

Соединительная ткань, образовавшаяся от засыхания клетки, сама отдает воду на производство протона водорода, что ведет к ее разрастанию и расширению, а значит, к активации склеротического процесса. Этот процесс называется «склерозом». Но еще до того, как склеротическая соединительная ткань займет место клетки, последняя может принести организму различные заболевания.

Снижение функции органов с помощью центральной нервной системы носит название «частичной нервно-рефлекторной блокады органов».

Склеротическое разрастание соединительной ткани закрепляет эту блокаду уже органически. В силу роста дефицита воды растет и степень нервно-рефлекторной и склеротической блокады органов.

Органы начинают выполнять свои функции все хуже и хуже. Это приводит к появлению различных заболеваний.

Поджелудочная железа, ее эндокринная часть, которая вырабатывает глюкагон иинсулин. При сморщивании мембраны этих клеток, затрудняется ввод и вывод через нее различных веществ. И в том числе инсулина. А если эти клетки начнут замещаться соединительной тканью, так и тем более возникнет дефицит этого гормона, а с ним и сахарная болезнь, и т. д.

Блокада печени, перестает нормально выводить в составе желчи билирубин, холестерин, жирные кислоты и др. Это приводит к следующим результатам: возникает бессонница, климакс, психозы вплоть до шизофрении, усиливается атеросклероз сосудов, снижается иммунитет, растет жировая дистрофия органов.

Холестерин служит исходным материалом для строительства некоторых гормонов и клеточного синтеза. Вещество полезное. Но при блокаде печени, которая выводит холестерин из организма в составе желчи, он начинает откладываться во всех органах и тканях.

И, в частности, такое отложение идет на стенках сосудов, играя немаловажную роль в процессе атеросклероза, и на самой клеточной мембране, усиливая блокаду последней.

Блокада почки не позволяет организму полноценно очищаться от мочевой кислоты, аммиака, мочевины, что приводит к самоотравлению организма, выражающемуся в плохом настроении, возникновении различных психических заболеваний. При блокаде почек мочевая кислота соединяется с кальцием костей и мышц, выпадает в них нерастворимой солью, мочекислым кальцием, вызывая страшное заболевание – подагру.

Блокада толстой кишки приводит организм к самоотравлению отходами и шлаками жизнедеятельности, из которых кишечник сформировывает каловые массы.

Склеротическая и нервно-рефлекторные блокады органов направлены на удержание воды в организме, что приводит к неблагоприятным результатам. Нервно-рефлекторная блокада с органа на орган развивается за счет центральной нервной системы. Однако самостоятельно она продержаться долго не сможет из-за опасности срыва (вследствие перевозбуждения нервной системы).

Блокады, нарастающие с течением времени, приводят к появлению внешних и внутренних признаков старения организма. Так, наша кожа сморщивается, чтобы меньше выводить пота, и мы покрываемся складками старости, склерозируются почки, легкие, пищеварительный канал.

▼к чему приводит потеря воды в организме ▼

По причине потери воды в организме, жизнь для человека сокращается. Необходимо сократить потерю воды. Поэтому для нормального функционирования всех систем организма человека рекомендуется ежедневно потреблять как минимум полтора – два литра воды в сутки.

! Потребление правильной воды позволяет значительно восстановить клеточную воду и получить огромную пользу.

Правильная вода имеет физические, химические, биологические и структурные показатели, положительно воздействующие на организм или близко соответствующие внутренней среде человека. Один из видов правильной воды является водородная вода.

Водородная вода считается той, которая содержит в себе большую концентрацию молекулярного водорода (Н2), причем молекулы водорода не присоединяются к молекулам воды и через некоторое время этот газ полностью улетучивается. Таким образом, вода в таком случае является только средством доставки газообразного водорода.

Молекулярный водород признан медицинским газом, имеющим терапевтический эффект. Обнаружено, что Н2 может применяться в качестве «нового антиоксиданта», не имея побочных эффектов. Физическая способность Н2, благодаря своим размерам, позволяет быстро проникать через мембраны клеток и тканей, что делает его самым эффективным антиоксидантом.

Если потреблять Водородную воду (с концентрацией более 0,5 мг/л), то организм не только быстро ее усвоит, но и получит отличный антиоксидант, что снизит окисление организма и улучшит работу всех систем.

Потребление водородной воды помогает: снять окислительный стресс, вызванный свободными радикалами; оптимизировать клеточную воду, утраченную в следствие уже немолодого возраста; стабилизировать пищеварение; нормализовать процесс обмена веществ; вывести токсины из организма и многое другое.

▼как восстановить водный баланс организма ▼

Источник: https://ViloVit.ru/ozdorovlenie/sokrashchenie-kletochnoy-vody/

Ваш лекарь
Добавить комментарий

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