В каких клетках содержится больше воды
Зачем нужна вода в клетке
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. Содержание 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.
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.
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