Вы рассмотрите самое важное минеральное вещество на Земле, вещество, которое в наибольшем количестве содержится во всех живых организмах, но, тем не менее, за него идет самая жесткая конкуренция, вещество это – среда обитания большинства живых организмов и колыбель жизни. Конечно, все это сказано о воде. Вы рассмотрите структуру молекулы воды и ее роль в жизнедеятельности любой клетки. Выясните физические и химические свойства воды, благодаря которым возможно существование жизни на Земле.
Тема: Основы цитологии
Урок: Вода и её роль в жизнедеятельности клетки
Цель урока – ознакомление со структурой молекулы воды, и её ролью в жизнедеятельности клетки.
Вода является одним из самых распространенных веществ на нашей планете. Для многих живых организмов вода важна вдвойне, т. к. она не только входит в состав их клеток, но и является средой обитания (рис. 1).
Рис. 1. Вода, как среда обитания. Часть кораллового рифа
В клетке в количественном отношении, вода занимает первое место среди всех химических соединений.
Вода в организме бывает свободной и связанной.
Свободная вода входит в состав цитоплазмы клетки, вакуоли; заполняет межклеточное пространство, сосуды, пространство между органами, - она нужна для транспорта и переноса веществ.
Связанная вода входит в состав клеточных структур (белков, мембран) и поддерживает их структуру.
Вода имеет ряд свойств, исключительно важных для живых организмов. Уникальные свойства воды определяются структурой её молекулы.
Молекула воды состоит из атома кислорода и двух атомов водорода.
Атом кислорода как более электроотрицательный, чем атомы водорода, оттягивает электронную плотность на себя. В результате она смещается в его сторону, и на атомах водорода возникает частично положительный заряд, а на атоме кислорода частично отрицательный заряд.
Так как атомы в молекуле воды образуют угол (рис. 2), один конец молекулы воды несет положительный заряд, а другой – отрицательный. Такую молекулу называют диполем (рис. 2), или полярной молекулой.
Рис. 2. Распределение заряда в молекуле воды
Частичный положительный заряд атома водорода одной молекулы взаимодействует с частичным отрицательным зарядом атома кислорода другой молекулы. Между ними возникает электростатическое взаимодействие, и образуются водородные связи. Водородные связи слабые, но в воде их достаточно много, поэтому уникальные свойства воды как раз и определяется наличием водородных связей в воде.
Рис. 3. Схема образования водородной связи между разноименно заряженными атомами в двух молекулах воды
Учитывая данную способность воды, рассмотрим те свойств воды, которые важны с биологической точки зрения.
Вода - универсальный растворитель. Она превосходный растворитель для полярных соединений. К ним относятся ионные соединения, такие как соли, у которых заряженные частицы, ионы, диссоциируют, то есть отделяются друг от друга в воде, когда вещество растворяется.
Рис. 4. Растворение полярного вещества в овде. Образование ионов с гидратной оболочкой
А также соединения, например, сахара и простые спирты, в молекулах которых присутствуют заряженные группы, то есть эти вещества имеют функциональные группы для взаимодействия с водой (рис. 4).
Рис. 5. Гидролиз сахарозы в воде
В растворе молекулы или ионы вещества начинают быстрее двигаться, и реакционная способность этого вещества возрастает. Все биохимические процессы проходят в водных растворах.
Полярные вещества «липиды» не смешиваются с водой, и поэтому могут разделять водные растворы на отдельные компартменты. Неполярные части молекул отталкиваются водой, и в ее присутствии притягиваются друг к другу.
Неполярные молекулы взаимодействуют с водой по-другому – они собираются в капли, образуют пленки. Такие вещества называют гидрофобными.
Рис. 6. Масло - вещество, которое не растворяется в воде – на поверхности воды оно образует пленки (слева) или собирается в капли (справа)
Подобные гидрофобные взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности молекул субклеточных структур, а также белков и нуклеиновых кислот.
Вода обладает большой теплоёмкостью. То есть поглощает большое количество тепловой энергии при минимальном повышении собственной температуры.
Это достигается за счёт того, что большое количество энергии тратится на разрыв водородных связей. Большая теплоёмкость воды защищает организмы от перегрева. И кроме этого создает постоянные условия для протекания биохимических процессов в организме.
Вода обладает большой теплопроводностью, что обеспечит равномерное распределение тепла по всему организму. За счёт этого, биохимические процессы и все процессы жизнедеятельности проходят в относительно постоянных условиях.
У воды относительно большая теплота испарения. Испарение воды сопровождается охлаждение организма, потому что большое количество энергии тратится на разрыв водородных связей, и эта энергия черпается из окружающей среды.
Вода практически не сжимается, создавая тем самым тургорное давление, определяя объем и упругость клеток и тканей. Например, благодаря этому наша кожа упруга, а у круглых червей и медуз имеется гидростатический скелет.
Вода характеризуется большим поверхностным натяжением, что связано с образованием водородных связей между молекулами воды и другими соединениями.
Рис. 7. Использование поверхностного натяжения живыми организмами. Водомерка бежит по воде (слева). Кровь движется по капилляру (справа)
Благодаря силе поверхностного натяжения воды происходит капиллярный кровоток в нашем организме, восходящий и нисходящий токи воды в теле растений. Многие мелкие организмы извлекают для себя пользу из этого поверхностного натяжения, оно позволяет им удерживаться на воде или скользить по её поверхности.
Рис. 8. Основные биологически важные свойства воды
Таким образом, мы рассмотрели структуру и свойства воды.
Значение потоотделения
Потоотделение – это выделение жидкого секрета на поверхность кожи. Вместе с потом выделяются такие вещества, как аминокислоты, мыла, жирные кислоты, аммиак, холестерин – вещества, которые являются продуктами жизнедеятельности живых организмов. Также с потом могут выделяться ионы тяжелых металлов, которые случайно попали в организм
Состав пота на разных участках человеческого тела не одинаков, и зависит от разных факторов: от состояния организма, от типа питания, от действия других факторов (например, влажности среды, температуры среды), а также от физических нагрузок.
Различают термическое и психогенное потоотделение.
Рис. 9. Виды потоотделения
Термическое потоотделение, зависит от температуры окружающей среды, является одним из механизмов терморегуляции, то есть спасает наш организм от перегрева. Термическое потоотделение развивается в течении нескольких минут.
Психогенное потоотделение зависит от эмоционального состояния.
Психогенное потоотделение может развиваться на разных участках тела человека, это могут быть даже подошвы ног, подушки пальцев; и развивается в течении нескольких секунд.
Плотность воды и поведение её вблизи точки замерзания
Плотность воды максимально при +4оС. Она уменьшается от +4 до 0, то есть лёд менее плотный (а значит более легкий), чем вода.
Рис. 10. Лед, плавающий по поверхности воды (слева), и организмы, живущие подо льдом (справа)
Это имеет большое значение для живых организмов, обитающих в воде, потому что водоемы замерзают сверху, и многие организмы сохраняют в них жизнеспособность подо льдом.
Если бы водоемы замерзали бы снизу, от дна, тогда бы все эти живые организмы погибли бы зимой.
Домашнее задание
1. Каково значение воды для живых организмов?
2. Охарактеризуйте воду, как среду обитания?
3. Почему живые организмы в основном состоят из воды?
4. Какие свойства воды наиболее важны для живых организмов? Перечислите их, приведите примеры, когда и как они проявляются.
5. В чем особенность строения молекулы воды? Какие свойства воды связаны со строением её молекулы?
6. Что такое потоотделение? Каково его значение в жизни человека и животных?
7. Какое свойство воды спасает в холодных широтах водных животных от зимнего вымерзания?
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
1. Википедия .
2. Сайт о химии .
3. Google .
Литература
1. А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник Общая биология 10-11 класс Дрофа. - 2005.
2. И. Н. Пономарева, О. А. Корнилова, Т. Е. Лощилина, П. В. Ижевский Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень Вентана-Граф 2010 год, 2-е издание, переработанное. 224 стр.
3. Д. К. Беляев Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень Просвещение 2012 год 11-е издание, стереотипное. 304 стр.
4. В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин, Е. Т. Захарова Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень Дрофа 2010 год 5-е издание, стереотипное 388 стр.
5. В. И. Сивоглазов, И. Б. Агафонова, Е. Т. Захарова Биология 10-11 класс.. Общая биология. Базовый уровень Дрофа 2010 год 6-е издание, дополненное. 384 стр.
dp-adilet.kz
Вода (h3O) — важнейшее неорганическое вещество клетки. В клетке в количественном отношении вода занимает первое место среди других химических соединений. Вода выполняет различные функции: сохранение объема, 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 исключительно важное значение для живых организмов.
Структура молекулы воды
Уникальные свойства воды определяются структурой ее молекулы.
Между отдельными молекулами воды образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды.Характерное расположение электронов в молекуле воды придает 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 несет 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 достаточно 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 теплоемкость и высокая теплопроводность делает воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.
Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объем и упругость клеток и тканей.
Пример:
Гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.
Благодаря силам сцепления молекул на поверхности воды создается 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
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. 9 класс // ДРОФАКаменский 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
http://www.studfiles.ru/html/2706/741/html_fBK8q_mH0r.UWHS/htmlconvd-PYhDG9_html_1c3325a2.png
www.yaklass.ru
Вода, значение воды в клетке.
Вода — самое распространенное неорганическое соединение. Содержание воды составляет от 10% (зубная эмаль) до 90% массы клетки (развивающийся эмбрион). Без воды жизнь невозможна, биологическое значение воды определяется ее химическими и физическими свойствами.Молекула воды имеет угловую форму: атомы водорода по отношению к кислороду образуют угол, равный 104,5°. Та часть молекулы, где находится водород, заряжена положительно, часть, где находится кислород, — отрицательно, в связи с этим молекула воды является диполем. Между диполями воды образуются водородные связи. Физические свойства воды: прозрачна, максимальная плотность — при 4 °С, высокая теплоемкость, практически не сжимается; чистая вода плохо проводит тепло и электричество, замерзает при 0 °С, кипит при 100 °С и т.д. Химические свойства воды: хороший растворитель, образует гидраты, вступает в реакции гидролитического разложения, взаимодействует со многими оксидами и т.д. По отношению к способности растворяться в воде различают: гидрофильные вещества — хорошо растворимые, гидрофобные вещества — практически нерастворимые в воде.
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.
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.
Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.
При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст., 101 325 Па) вода переходит в твердое состояние при температуре в 0 °C и кипит (превращается в водяной пар) при температуре 100 °C (температура 0 °C и 100 °C были специально выбраны как температура таяния льда и кипения воды при создании температурной шкалы «по Цельсию» в системе СИ). При снижении давления температура таяния (плавления) льда медленно растёт, а температура кипения воды — падает. При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01 °C. Такое давление и температура называются тройной точкой воды. При более низком давлении вода не может находиться в жидком состоянии, и лёд превращается непосредственно в пар. Температура возгонки (сублимации) льда падает со снижением давления. При высоком давлении существуют модификации льда с температурами плавления выше комнатной.
Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ. Её иногда рассматривают, как амфолит — и кислоту и основание одновременно (катион H+ анион OH−). В отсутствие посторонних веществ в воде одинакова концентрация гидроксид-ионов и ионов водорода (или ионов гидроксония), pKa ≈ 16.
Вода химически довольно активное вещество. Сильно полярные молекулы воды сольватируют ионы и молекулы, образуют гидраты и кристаллогидраты. Сольволиз, и в частности гидролиз, происходит в живой и неживой природе, и широко используется в химической промышленности. Вода играет уникальную роль как вещество, определяющее возможность существования и саму жизнь всех существ на Земле. Она выполняет роль универсального растворителя, в котором происходят основные биохимические процессы живых организмов. Уникальность воды состоит в том, что она достаточно хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, обеспечивая высокую скорость протекания химических реакций и в то же время — достаточную сложность образующихся комплексных соединений.
Благодаря водородной связи, вода остаётся жидкой в широком диапазоне температур, причём именно в том, который широко представлен на планете Земля в настоящее время.
Поскольку у льда плотность меньше, чем у жидкой воды, вода в водоемах замерзает сверху, а не снизу. Образовавшийся слой льда препятствует дальнейшему промерзанию водоема, это позволяет его обитателям выжить.
Природа водородных связей
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.
Водородные связи
Водородная связь определяет уникальные 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 h3S, HCl, Nh4 при обычных условиях являются газами.
Гидрофобные вещества не будут растворяться в воде, зато молекулы h3O 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
Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:
В ходе фотосинтеза у растений происходит фотолиз воды - водород из состава воды входит в органические вещества, а свободный кислород выделяется в атмосферу.
Уравнение фотосинтеза:123
6h3O+6CO2=C6h22O6+ 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, обеспечивающая нужды клетки.
При гидролизе солей вода является источником протонов и электронов.
Поддержание структуры клеток
Вода практически не сжимаема (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
У растений, благодаря, в частности, капиллярному эффекту, характерному для воды (ее молекулам свойственна когезия) осуществляется подъем 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
Вследствие своей большой теплоемкости — 4200 Дж/(кг·К) — вода обеспечивает примерное постоянство температуры внутри клетки. Вода может переносить большое количество теплоты, отдавая ее 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).
До 80% массы клетки занимает вода.Она обеспечивает упругость клетки.Благодаря высокой полярности молекул,является растворителем других полярных соединений. Вода участвует в теплорегуляции, в хим.реакциях,протекающих в клетках в водных растворах. Она растворяет ненужные организму продукты обмена веществ и выводит их из организма.Вода способствует перемещению веществ внутри клетки или из клетки в клетку. Без воды жизнь невозможна.
как уменьшение воды в клетках влияет на жизнедеятельность организмов?
Серьезным показателем обезвоживания является быстрое снижение веса. За несколько дней можно потерять до нескольких килограмм. Быстрая потеря веса, более 10% от общего веса, считается тяжелой. Симптомы обезвоживания трудно отличить от симптомов других болезней, но, в целом, обезвоживание имеет следующие признаки: повышение жажды, сухость во рту, слабость или легкое головокружение, мутная моча или сокращение мочеиспускания. Тяжелая дегидратация (обезвоживание) может привести к изменениям в химическом балансе организма, почечной недостаточности и даже может быть опасной для жизни.
никальные свойства позволили воде играть в клетке роль растворителя, терморегулятора, а также поддерживать структуру клеток и осуществлять транспортировку веществ.
Вода хорошо растворяет гидрофильные вещества, например, растворимые соли, белки, сахара. Молекулы воды окружают ионы или молекулы вещества, отделяя тем самым частицы друг от друга. Следовательно, в растворе молекулы (или ионы) смогут двигаться более свободно, значит, быстрее войти в химическую реакцию. Гидрофобные вещества не будут растворяться в воде, зато молекулы h3O смогут отделить гидрофобное вещество от самой толщи воды.
Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:
В фотосинтезе, в гидролизе — разрушении веществ с присоединением воды, а при гидролизе солей вода является источником протонов и электронов.
Вода практически не сжимаема (в жидком состоянии), и поэтому служит гидростатическим скелетом клетки, обеспечивает упругость клеточной стенки и поддержание формы органов (например, листьев).
Вода обеспечивает примерное постоянство температуры внутри клетки. Она способна переносить большое количество теплоты, отдавая ее там, где температура тканей ниже, и забирая там, где температура более высокая. Также при испарении воды происходит значительное охлаждение.
Высокое содержание воды в клетке - важнейшее условие ее деятельности. При потере большей части воды многие организмы гибнут, а ряд одноклеточных и даже многоклеточных организмов временно утрачивает все признаки жизни. Такое состояние называется анабиозом . После увлажнения клетки пробуждаются и становятся вновь активными.
yaneuch.ru
ВОДА - ЭНЕРГИЯ ЖИЗНИЭлектрическая энергия, произведенная структурами мембраны, накапливается в энергоемких соединениях АТФ (аденозинтри-фосфорная кислота) — «батарейках» клетки. Из них клетка берет энергию, необходимую ей для передачи информации в нервные волокна, для роста, деления, а также для синтеза и выделения тех веществ, которые она должна производить. Потребляемая нами пища в основном обеспечивает организм сырьем для замены изношенных и поврежденных тканей, а также дает некоторую энергию.
Однако это лишь небольшая часть той энергии, которая необходима для нормального функционирования организма. Если мы регулярно выпиваем достаточное количество воды, то большая часть необходимой энергии естественным образом производится на клеточном уровне благодаря движению воды.Поскольку передача нервных импульсов в основном зависит от электрической энергии воды, недостаток ее может вызвать состояние хронической утомляемости.
КИСЛОТНОСТЬ И КЛЕТКАЕсли по какой-нибудь причине структуры мембраны работают плохо, позволяя кислоте накапливаться в одной из зон клетки, то после достижения определенного уровня кислотности два вещества вследствие химической реакции превратятся в так называемый кинин. Кинины и производные от них вещества (К-реагенты) вызывают боль, указывая на то, что кислотность на каком-то участке повысилась, а «водный поток» слишком слаб для того, чтобы заставить работать мембранные структуры, выводящие кислоту.У кинина две основные функции. Первая — вызвать боль и обеспечить неподвижность той зоны, где не хватает воды и клетки которой из-за этого не могут нормально функционировать. Другая, не менее важная функция — стимулировать параллельную систему циркуляции, чтобы привлечь больше крови и питательных веществ.
Нужно помнить, что недостаток воды (особенно если уже появилась боль) повреждает клетку. Не стоит забывать и о том, что прием нужного количества воды может предотвратить общее или местное обезвоживание, вызывающее боль, однако если клетка уже повреждена, то в большинстве случаев (а особенно при костных и суставных болях) резкое увеличение количества выпиваемой воды не может сразу же улучшить ситуацию. Местные повреждения восстанавливаются довольно долго.Вода в организме содержится в двух состояниях — свободном и связанном. Связанная вода необходима для выполнения только определенных функций.Свободная вода, о чем говорит ее название, может выполнятьлюбые физиологические функции примерно так же, как благодаря свободным средствам можно сделать что угодно. Связанная вода, скорее, напоминает основной капитал: очень хорошо его иметь, но распорядиться им в любой момент невозможно.
Чтобы накопить «свободные средства» в своем организме, нужно об этом помнить и пить воду. Не ждите, пока заболит.
Регулярно пейте воду, даже если не ощущаете жажды. Не стоит думать, что пересохший рот — единственный симптом жажды; симптомом местного обезвоживания часто является хроническая боль, особенно связанная с ревматоидным артритом ладоней и коленей.
Старея, мы теряем способность ощущать жажду. Нам хочется выпить, к примеру, один стакан воды, а в действительности, чтобы восполнить запасы, организму нужны два, три или четыре стакана. Однако даже пара капель воды может много значить для выполнения какой-либо важной функции организма.
В организме человека ежедневно циркулирует примерно 40 стаканов воды. Такой объем воды необходим телу в течение суток, но, кроме этого, ему требуется в день еще 5-6 стаканов.
Чай, кофе и алкоголь — это не вода; они скорее высушивают тело и удаляют из него воду. Летом и при повышенной влажности, а также при продолжительной физической работе (особенно в жару) организму нужно значительно больше воды для охлаждения (выделения испарины и пота) — до 10, 15 и даже большего количества стаканов в день.
Если вы пьете столько воды, не нужно ограничивать потребление соли, иначе у вас могут возникнуть судороги, потому что соль также способствует выведению кислот из отдельных клеток и из организма в целом. Чем больше выпито воды, тем сильнее потери соли. Вода сама по себе — прекрасное мочегонное средство. Увеличение объема выделяемой мочи приведет к сравнительному увеличению потери соли, а это может вызвать разные осложнения.
«КАК ЛЕЧИТЬ БОЛИ В СПИНЕИ РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛИ В СУСТАВАХ»Доктор медицины Ферейдун Батмангхелидж
health-sport-art.blogspot.ru
Реферат на тему:
Уникальные свойства позволили воде играть в клетке роль растворителя, терморегулятора, а также поддерживать структуру клеток и осуществлять транспортировку веществ.
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.
Водородные связи
Водородная связь определяет уникальные 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 h3S, HCl, Nh4 при обычных условиях являются газами.
реакцию]].Гидрофобные вещества не будут растворяться в воде, зато молекулы h3O смогут отделить гидрофобное вещество от самой толщи воды. Например, жиры - фосфолипиды, из которых состоит клеточная мембрана, могут благодаря взаимодействию с водой формировать липидный бислой.
Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:
Уравнение фотосинтеза:
6h3O+6CO2=C6h22O6+ 6O2
Вода практически не сжимаема (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).
Вследствие своей большой теплоемкости — 4200 Дж/(кг·К) — вода обеспечивает примерное постоянство температуры внутри клетки. Вода может переносить большое количество теплоты, отдавая ее 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) .
wreferat.baza-referat.ru
