В каком виде вода содержится в клетке
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
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.
Вода (H2O) — важнейшее неорганическое вещество клетки. В клетке в количественном отношении вода занимает первое место среди других химических соединений. Вода выполняет различные функции: сохранение объёма, упругости клетки, участие во всех химических реакциях. Все биохимические реакции происходят в водных растворах. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.
Обрати внимание!
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 обладает рядом свойств, имеющих исключительное значение для живых организмов.
Структура молекулы воды
Уникальные свойства воды определяются структурой её молекулы.
Между отдельными молекулами воды образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды.
Характерное расположение электронов в молекуле воды придаёт ей электрическую асимметрию. Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны атомов водорода сильнее, в результате молекула воды является диполем (обладает полярностью). Каждый из двух атомов водорода обладает частично положительным зарядом, а атом кислорода несёт частично отрицательный заряд.
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.
Свойства воды
Так как молекулы воды полярны, то вода обладает свойством растворять полярные молекулы других веществ.
Вещества, растворимые в воде, называются гидрофильными (соли, сахара, простые спирты, аминокислоты, неорганические кислоты). Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы могут двигаться более свободно и, следовательно, реакционная способность вещества возрастает.
Вещества, нерастворимые в воде, называются гидрофобными (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 некоторые вещества, для живых организмов также очень важен.
Вода обладает высокой удельной теплоёмкостью, т. е. способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Чтобы разорвать многочисленные водородные связи, имеющиеся между молекулами воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство воды обеспечивает поддержание теплового баланса в организме. Большая теплоёмкость воды защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры.
Для испарения воды необходима довольно большая энергия. Использование значительного количества энергии на разрыв водородных связей при испарении способствует его охлаждению. Это свойство воды предохраняет организм от перегрева.
Пример:
примерами этого могут являться транспирация у растений и потоотделение у животных.
Вода обладает также высокой теплопроводностью, обеспечивая равномерное распределение тепла по всему организму.
Обрати внимание!
Высокая удельная теплоёмкость и высокая теплопроводность делает воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.
Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объём и упругость клеток и тканей.
Пример:
гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.
Благодаря силам сцепления молекул на поверхности воды создаётся плёнка, обладающая такой характеристикой, как поверхностное натяжение.
Пример:
благодаря силе поверхностного натяжения происходит капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.
К числу важных в физиологическом отношении свойств воды относится её способность растворять газы (O2, CO2 и др.).
Вода является также источником кислорода и водорода, выделяемых при фотолизе в световую фазу фотосинтеза.
Биологические функции воды
- Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма. В природе вода переносит продукты жизнедеятельности в почву и к водоёмам.
- Вода — активный участник реакций обмена веществ.
- Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей и слизей, секретов и соков в организме (эти жидкости находятся в суставах позвоночных животных, в плевральной полости, в околосердечной сумке).
- Вода входит в состав слизей, которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей. Водную основу имеют и секреты, выделяемые некоторыми железами и органами: слюна, слёзы, желчь, сперма и т. д.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.
Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.
https://infourok.ru/prezentaciya_po_biologii_na_temu_mineralnye_veschestva_i_voda-409343.htm
https://otvet.mail.ru/question/182353364
https://www.studfiles.ru/html/2706/741/html_fBK8q_mH0r.UWHS/htmlconvd-PYhDG9_html_1c3325a2.png