Какое количество воды содержится в клетках
![Какое количество воды содержится в клетках Какое количество воды содержится в клетках thumbnail](https://ViloVit.ru/upload/medialibrary/769/769cc611cabdf5d69ae68487b5d217a7.jpg)
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 сентября 2016;
проверки требуют 11 правок.
Уникальные свойства позволили воде играть в клетке роль растворителя, терморегулятора, а также поддерживать структуру клеток и осуществлять транспорт веществ и пр.
Природа водородных связей[править | править код]
Сама молекула Н2O электронейтральна, но заряд внутри молекулы распределен неравномерно: в области атомов водорода небольшой положительный, а в области, где расположен атом кислорода, небольшой отрицательный заряд. Благодаря этому молекулы воды могут взаимодействовать друг с другом с образованием так называемых водородных связей.
Водородная связь определяет свойства воды:
- У воды очень высокие температуры кипения, плавления и парообразования, так как нужно затратить дополнительную энергию на разрыв водородных связей. Только вода находится во всех трех агрегатных состояниях одновременно. Другие вещества со сходным строением и молекулярной массой, такие как H2S, HCl, NH3 при обычных условиях являются газами.
- Гидрофобные вещества не будут растворяться в воде, зато молекулы H2O смогут отделить гидрофобное вещество от самой толщи воды. Например, жиры-фосфолипиды, из которых состоит клеточная мембрана, могут благодаря взаимодействию с водой формировать липидный бислой.
Участие в химических реакциях[править | править код]
Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:
- В ходе фотосинтеза растений происходит фотолиз воды: водород из состава воды используется для создания мембранного градиента протонов для синтеза АТФ, а свободный кислород диффундирует в атмосферу. Уравнение фотосинтеза: 6H2O+6CO2=C6H12O6+ 6O2
- Вода участвует в гидролизе — разрушении веществ с присоединением воды. Например, гидролиз жиров, белков и углеводов происходит при переваривании пищи, а при гидролизе АТФ выделяется энергия, необходимая для осуществления энергетически невыгодных ферментативных реакций.
- При гидролизе солей вода является источником протонов и электронов.
Поддержание структуры клеток[править | править код]
Вода практически не сжимается (в жидком состоянии), и поэтому служит гидростатическим скелетом клетки. За счет осмоса вода создает избыточное давление внутри вакуолей растительных клеток, это тургорное давление обеспечивает упругость клеточной стенки и поддержание формы органов (например, листьев).
Транспорт веществ[править | править код]
- У растений, благодаря, в частности, капиллярному эффекту, характерному для воды (её молекулам свойственна когезия) осуществляется подъём от корня к другим частям растения растворенных в воде минеральных солей по сосудам. Также из-за когезии вода в почве доступна для всасывания через корневые волоски.
- Транспорт продуктов фотосинтеза происходит посредством перемещения по ситовидным трубкам водного раствора сахарозы.
- Выведение, перемещение продуктов обмена веществ в растворенном виде у животных (вода является основным компонентом крови и лимфы, а также играет важную роль в выделительной системе).
Участие в терморегуляции[править | править код]
Вследствие своей большой теплоёмкости — 4200 Дж/(кг·К) — вода обеспечивает примерное постоянство температуры внутри клетки. Вода может переносить большое количество теплоты, отдавая её там, где температура тканей ниже, и забирая там, где температура более высокая. Также при испарении воды происходит значительное охлаждение из-за того, что много энергии тратится на разрыв водородных связей при переходе из одного агрегатного состояния (жидкость) в другое (газ) .
Источники[править | править код]
- Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. Биология. — Москва: Мир, 2004.
- М. Б. Беркинблит, С. М. Глаголев, В. А. Фуралев. Общая биология. 10-й класс. — Москва: МИРОС, 1999.
Роль воды в клетке для живого организма незаменима.
Она составляет около 70 процентов от ее массы. Остальные 30 процентов занимают органические и неорганические вещества. Недостаток жидкости приводит к истощению или гибели организма.
В данной статье мы узнаем, какие важные функции вода выполняет в клетках.
Какую роль выполняет в клетке вода
Все живые организмы состоят из клеток: человек, растения, животных, бактерии и т.д. Клетка – это наименьшая единица строения живого организма.
Они различаются, но имеют общие признаки.
Источник: Биология, Л.Н Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова
В состав всех клеток входят органические и неорганические вещества. Самое распространенное неорганическое вещество – вода.
Рассмотрим кратко её основные функции.
- Растворитель. Вода выполняет в клетке функцию растворителя, большинство химических реакций протекают только в водной среде.
- Транспортная функция. Помогает переносить питательные вещества из одной части в другую.
- Функция регенерации. С помощью воды удаляются ненужные продукты жизнедеятельности.
- Вода как реагент. Она участвует во многих химических реакциях: полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза.
- Терморегуляторная. Поглощает большое количество тепловой энергии при минимальном повышении собственной температуры. Таким образом, защищает организм от перегрева и обеспечивает равномерное распределение тепла по всему организму.
- Придает форму и упругость клетке. Вода практически не сжимается (в жидком состоянии) и служит гидростатическим скелетом. В составе клетке вода занимает 1 место среди всех химических соединений, определяет объем и упругость.
Химическая роль
Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:
- фотосинтеза растений;
- гидролизе – разрушении веществ с присоединением воды.
Химический состав клетки
Рассмотрим полный состав на рисунке № 2.
Химический состав
Органические вещества
- Белки – сложные органические соединения. В одном организме может быть несколько тысяч разных видов. Самый известный белок — гемоглобин. Он осуществляет поступление кислорода ко всем клеткам. Благодаря белку Интерферону, организм человека борется с вирусными заболеваниями.
- Углеводы необходимы, как источник энергии. К ним можно отнести: глюкозы, сахарозу и д. р.
- Жиры являются запасным источником энергии и воды. Особенно они важны для животных, впадающих в спячку.
- Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные соединения. Присутствуют во всех живых организмах. Передают наследственную информацию. Они хорошо растворимы в воде, практически нерастворимы в органических растворителях.
Неорганические вещества
- Вода занимает 70 процентов. Она является непосредственным участником роста, размножения, питания, выделения, передвижения веществ в клетке и организме.
- Минеральные соли, растворены в воде. Составляют от 1-1,5 процентов. В растворенном виде они образуют необходимую среду для химических процессов.
- Углекислый газ.
- Кислоты и основания.
Как образуются органические и неорганические вещества
В природе большое разнообразие клеток. Они могут отличаться размерами, функциям, формой. Могут быть свободноживущими или входить в состав многоклеточного организма. При всем многообразии они состоят из одних и тех же типов химических веществ.
Живую клетку отличают 2 особенности:
- высокое содержание воды;
- большое количество сложных органических веществ.
По подсчетам ученых в ней можно встретить около 70 химических элементов, правда, только 24 встречаются постоянно. Рассмотрим рисунок № 3.
По количеству элементы, содержащиеся в клетках, делят на 3 группы.
- Макроэлементы. Встречаются в большом количестве. К ним относят: Кислород, Углерод, Водород, Азот, Серу, Железо, Фосфор, Кальций и т.д.
- Микроэлементы. Встречаются в небольшом количестве такие элементы, как: Марганец, Медь, Кобальт, Цинк и т.д. Несмотря на малое содержание, они выполняют большую роль в обмене веществ.
- Ультрамикроэлементы. Составляют менее 0, 000001 % в организме живых существ. К ним относятся: Золото, Серебро, Платина, Цезий, Селен и т. д.
Процентное содержание элементов не характеризует их важность в организме.
Многие элементы входят в состав биологически важных веществ, ферментов, витаминов. Например, Кобальт входит в состав Витамина В 12.
Эти 70 элементов могут входить в состав клетки. Они образуют 1000 химических веществ, которые можно разделить на неорганические и органические вещества.
Вода в органах и тканях
Всем живым существам необходима вода. Тело человека состоит из воды на 60-80 процентов. Она необходима каждому органу: коже, головному мозгу, желудку, сердцу, зубной эмали, ногтям и т.д.
При недостатке жидкости происходит обезвоживание организма. В клетке человека в разных органах и тканях содержится разное количество воды.
Для наглядности представлен рисунок № 4.
Примечательной особенностью является то, что с возрастом в теле человека становится меньше жидкости.
Например, у новорожденного — 80 процентов жидкости, у пожилого человека — 60 процентов.
Функции свободной воды в бактериальных клетках
Вода в клетках живых организмах бывает двух видов.
- Свободная, входит в состав цитоплазмы, заполняет межклеточные пространства, заполняет сосуды, пространства между органами. Она нужна для транспортировки веществ и для поддержания процессов жизнедеятельности
- Связанная, входит в состав клеточных структур (например, белков, мембран).
Основных различием бактериальной клетки является отсутствие ядра. Вместо него в центральной части находится ядерное вещество, которое выполняет такие же функции. Рассмотрим рисунок № 5.
Бактериальная состоит из 80-90 процентов воды, 10 процентов приходится на долю сухого вещества.
Свободная вода в ее составе выполняет функции:
- растворителя;
- транспортировки;
- обеспечивает процессы метаболизма;
- способствует размножению.
Существуют организмы, не имеющие клеточного строения. К ним относят вирусы.
Заключение
В жизнедеятельности клетки вода выполняет ключевую роль. Её содержание не редко достигает 70-80 процентов. Вода необходима для каждого процесса в живом организме и содержится в каждом органе. Вода – источник жизни, ее биологическая роль бесценна для живого организма.
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 ▼
Функции воды в организме
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.
▼Какие функции воды в организме ▼
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.
▼почему сокращается вода в организме ▼
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 ▼
Как восстановить клеточную воду?
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 ▼
Узнать о продуктах VILOVIT
Заказать продукты VILOVIT
Почитать полезные статьи