Якая роля вады ў клетцы чалавека

Літаральна з самага дзяцінства кожны чалавек ведае, што вада для нас адыгрывае вельмі важную ролю. Гігіена, ўборка, пітво - кожны з гэтых неад'емных элементаў жыцця звязаны з вадой. Паступова вывучаючы свет, дзіця пазнае і пра тое, якая роля вады ў клетцы. Мабыць, толькі з гэтага моманту становіцца зразумелым, наколькі вялікае яе значэнне: без вады неймаверная сама жыццё. Дзякуючы сваім уласцівасцям яна робіць магчымым функцыянаванне складаных арганізмаў.

будова малекулы

Роля вады ў жыцці клеткі напрамую звязана з асаблівасцямі яе структуры. Усім вядомая формула галоўнай вадкасці нашага арганізма. Кожная малекула вады складаецца з аднаго атама кіслароду і двух атамаў вадароду. Злучаюцца яны ў адзінае цэлае дзякуючы палярным кавалентным сувязях, заснаваным на адукацыі агульнай электроннай пары ў дзвюх атамаў. Характэрнай асаблівасцю малекул вады з'яўляецца яе электрычная асіметрыя. Атам кіслароду больш электраадмоўны, ён мацней прыцягвае электроны атамаў вадароду. Следства гэтага - зрушэнне агульных пар электронаў у бок атама кіслароду.

дыполь

Тое, якая роля вады ў клетцы, залежыць ад асаблівасцяў, уласцівых гэтага рэчыва. У выніку зрушэння агульнай пары электронаў яна набывае поляризованность. Для малекулы вады характэрна наяўнасць двух палюсоў: кожны атам вадароду валодае часткова станоўчым зарадам, а кіслароду - часткова адмоўным. Разам яны ствараюць нейтральную малекулу.

Такім чынам, кожная структурная адзінка вады ўяўляе сабой дыполь. Асаблівасць будынка малекулы вызначае і характар сувязі паміж суседнімі структурамі. Часткова адмоўны атам кіслароду прыцягваецца атамамі вадароду іншых малекул. Паміж імі утвараюцца так званыя вадародныя сувязі. Кожная малекула вады імкнецца звязацца падобным чынам з чатырма сваімі суседкамі. Усімі названымі нюансамі будынка вызначаецца біялагічная ролю вады ў клетцы.

асаблівасці

Вадародныя сувязі, характэрныя для малекул вады, вызначаюць многія яе ўласцівасці. Злучэння паміж атамамі кіслароду і вадароду валодаюць асаблівай трываласцю, гэта значыць для таго, каб іх разарваць, неабходна выдаткаваць вялікае колькасць энергіі. У выніку вада валодае высокай тэмпературай кіпення, а таксама плаўлення і параўтварэння. Сярод падобных сабе рэчываў вада - адзінае рэчыва, якое прысутнічае на Зямлі адначасова ў трох агрэгатных станах. Тое, якая роля вады ў клетцы, заснавана і на гэтай яе асаблівасці.

Узаемадзеянне з гідрафільнай рэчывамі

Уласцівая часціцам вады здольнасць да адукацыі вадародных сувязяў дазваляе асноўнай вадкасці арганізма раствараць многія злучэння. Такія рэчывы атрымалі назву гідрафільнымі, гэта значыць "сяброўскіх" вадзе. Да іх ставяцца іённыя злучэння: солі, падставы і кіслоты. У лік гідрафільных рэчываў ўваходзяць і неионные злучэння, якія валодаюць палярнасцю. Іх малекулы ўтрымліваюць зараджаныя групы. Гэта амінакіслоты, цукру, простыя спірты і некаторыя іншыя злучэнні.
Ролю вады ў жыццядзейнасці клеткі зводзіцца да стварэння асяроддзя, неабходнай для паскарэння ўсіх рэакцый. Раствор ўяўляе сабой такі стан рэчыва, у якім усе яго малекулы могуць рухацца значна вальней, то ёсць значна вышэй становіцца здольнасць уступаць у рэакцыю, чым у звычайным выглядзе.

Дзякуючы такім сваім уласцівасцям вада стала асноўным асяроддзем для праходжання пераважнай большасці хімічных рэакцый. Больш за тое, напрыклад, гідроліз і ўвесь набор акісляльна-аднаўленчых працэсаў ажыццяўляюцца толькі пры непасрэдным удзеле галоўнай вадкасці клеткі.

рэагент

Велізарная роля вады ў жыццядзейнасці клеткі бясспрэчная. Яна ўдзельнічае ва ўсіх важных працэсах. Напрыклад, вада неабходная для фотасінтэзу. Адзін з яго этапаў, Фатоліз вады, заключаецца ў аддзяленні атамаў вадароду і ўключэнні іх у якія ўтвараюцца арганічныя злучэнні. Пры гэтым у атмасферу вылучаецца вызваліўся кісларод.

Ролю вады ў клетцы чалавека і жывёл звязаная з ужо названым гідролізам, разбурэннем рэчываў з далучэннем вады. Адной з найважнейшых рэакцый падобнага роду ў клетцы з'яўляецца распад малекулы АТФ, які адбываецца з вылучэннем энергіі, якая выкарыстоўваецца для іншых жыццёва важных працэсаў.

Узаемадзеянне з гідрафобнымі рэчывамі

Некаторыя вавёркі, а таксама тлушчы і нуклеінавыя кіслоты не раствараюцца ў вадзе зусім, ці ж гэты працэс працякае вельмі цяжка. Такія рэчывы атрымалі назву гідрафобных, гэта значыць «страшащихся" вады. Ролю вады ў клетцы і арганізме звязана і з узаемадзеяннем яе з падобнымі злучэннямі.

Малекулы вады здольныя аддзяляць гідрафобныя рэчывы ад самой вадкасці. У выніку ўтвараюцца так званыя паверхні падзелу. На іх ажыццяўляюцца многія хімічныя рэакцыі. Так, менавіта дзякуючы ўзаемадзеянню фасфаліпідаў, з якіх складаецца клеткавая мембрана, з вадой утвараецца ліпідны бислой.

цеплаёмістасць

Біялагічная ролю вады ў клетцы заключаецца і ў яе ўдзеле ў тэрмарэгуляцыі. Цеплаёмістасць вады дастаткова высокая. Гэта азначае, што пры паглынанні вялікага колькасці цеплавой энергіі тэмпература вады змяняецца нязначна. Такая яе характарыстыка спрыяе падтрыманню пастаяннай тэмпературы ўнутры клеткі, што неабходна для нармальнага праходжання многіх працэсаў і падтрымання сталасці ўнутранай асяроддзя.

Раўнамернае размеркаванне цяпла

Яшчэ адна характэрная асаблівасць вады - цеплаправоднасць. Яна таксама спрыяе падтрыманню сталасці ўнутранай асяроддзя. Вада здольная пераносіць вялікае колькасць цеплыні з пастарунку арганізма, дзе яна ў празмернасці, да тых клеткам і тканінам, якім яе не хапае.

Акрамя таго, тэрмарэгуляцыя ажыццяўляецца і за кошт выпарэння вады. Астуджэнне адбываецца з-за таго, што пры пераходзе з аднаго агрэгатнага стану ў іншы павінны разбурыцца вадародныя сувязі. А для гэтага, як ужо гаварылася, патрабуюцца вялікія выдаткі энергіі.

гідрастатычны шкілет

Роля вады ў жыцці клеткі на гэтым не сканчаецца. Асноўная вадкасць арганізма валодае яшчэ адным уласцівасцю: яна практычна не сціскаецца. Такая характарыстыка дазваляе вадзе гуляць ролю гідрастатычнага шкілета ў клетцы. Вада стварае тургорное ціск, тым самым вызначаючы такія ўласцівасці клетак і тканін, як аб'ёмнасць і пругкасць. Лёгка зразумець, якая роля вады ў клетцы ў гэтым сэнсе, калі паглядзець на дрэвы. Звыклая форма лісця ствараецца за кошт павышанага ціску ў клетках. Падобных прыкладаў у арганічным свеце маса. Напрыклад, знаёмая ўсім форма медуз або круглых чарвякоў падтрымліваецца таксама за кошт гідрастатычнага шкілета. Страта вады клеткамі, адпаведна, прыводзіць да адваротных працэсам. Пачынаецца змена формы: лісце марнеюць, плён зморшчваецца, скура губляе пругкасць.

Удзел у транспарціроўцы рэчываў

Малекулы вады пры дапамозе вадародных сувязяў здольныя злучацца не толькі адзін з адным, але і з іншымі рэчывамі. У выніку такога ўзаемадзеяння з'яўляецца павярхоўнае нацяжэнне, якое iграе значную ролю ў транспарце рэчываў у арганізме. Так, следствам когезии (счаплення малекул пад дзеяннем сілы прыцягнення, а ў выпадку вады - пры дапамозе вадародных сувязяў) з'яўляецца перасоўванне пажыўных рэчываў у капілярах раслін. Дзякуючы гэтаму ж ўласцівасці вада трапляе з глебы праз каранёвыя валасінкі ў расліна.

Таксама сіла паверхневага нацяжэння робіць магчымым Капілярны крывацёк у жывёл і чалавека. Вада ўдзельнічае ў перамяшчэнні рэчываў і вывядзенні з арганізма прадуктаў распаду.

Атрымліваецца, што адказ на пытанне «якая роля вады ў клетцы?» Досыць адназначны - яна велізарная. Дзякуючы асноўным уласцівасцям малекулярнага будынка гэтай вадкасці магчымыя ўсе асноўныя працэсы, без якіх жыццё неймаверная. Вада спрыяе павышэнню рэакцыйнай здольнасці рэчываў, падтрымлівае форму клетак і органаў, удзельнічае ў іх забеспячэнні ўсім неабходным, з'яўляецца часткай многіх хімічных рэакцый. Вада - крыніца жыцця і гэта, пэўна, не метафара. Усе галоўныя працэсы абмену рэчываў звязаны з ёй, яна ж ляжыць у аснове ўзаемадзеяння розных злучэнняў. Менавіта з-за падобных уласцівасцяў вада з'яўляецца тым рэчывам, якое шукаюць у першую чаргу падчас даследавання іншых планет у спробе зразумець, ці прыдатныя яны для жыцця.