Која е улогата на водата во човечката клетка?

Буквално од детството, секој човек знае дека водата има многу важна улога за нас. Хигиена, чистење, пиење - секој од овие неотуѓиви елементи на животот е поврзан со вода. Постепено го проучува светот, детето учи за улогата на водата во клетката. Можеби, само од овој момент станува јасно колку е голема нејзината важност: без самиот живот на животот е незамисливо. Поради своите својства тоа го олеснува функционирањето на комплексните организми.

Структурата на молекулата

Улогата на водата во животот на клетката е директно поврзана со карактеристиките на нејзината структура. Секој знае формула на главната течност на нашето тело. Секоја молекула на вода се состои од еден атом на кислород и два водородни атоми. Тие се обединети во една целина поради поларните ковалентни врски, врз основа на формирање на заеднички електронски пар за два атома. Карактеристична особина на молекулите на водата е нејзината електрична асиметрија. Атомот на кислородот е повеќе електронегативен, посилно ги привлекува електроните на атомите на водородот. Последица на ова е поместувањето на општите парови на електроните кон атомот на кислород.

Дипол

Улогата на водата во ќелијата зависи од карактеристиките на супстанцијата. Како резултат на поместувањето на вкупниот пар на електрони, тој добива поларизација. За молекулата на вода се карактеризира со присуство на два пола: секој атом на водород има делумно позитивен полнеж, а кислород - делумно негативен. Заедно создаваат неутрална молекула.

Така, секоја структурна единица на вода е дипол. Особеноста на структурата на молекулата ја одредува природата на односот меѓу соседните структури. Делумно негативен кислороден атом е привлечен од атомите на водород од други молекули. Т.н. водородни врски формираат помеѓу нив. Секоја молекула на вода има тенденција да контактира на овој начин со четири од нејзините соседи. Сите нијанси на наведената структура ја одредуваат биолошката улога на водата во клетката.

Карактеристики

Водородните врски, карактеристични за молекулите на водата, одредуваат многу од неговите својства. Врските помеѓу кислородот и атомите на водород се особено силни, односно, со цел да ги скршат, неопходно е да се потроши импресивна количина на енергија. Како резултат на тоа, водата има висока точка на вриење, како и топење и испарување. Меѓу слични супстанции, водата е единствената супстанција присутна на Земјата истовремено во три агрегатни состојби. Улогата на водата во ќелијата се заснова на оваа посебна карактеристика.

Интеракција со хидрофилни супстанции

Вродената способност на водените честички да формираат водородни врски му овозможуваат на телото на телото да распушти многу соединенија. Таквите супстанции се нарекуваат хидрофилни, односно "пријателски" за вода. Тие вклучуваат јонски соединенија: соли, бази и киселини. Бројот на хидрофилни супстанции вклучува не-јонски соединенија со поларитет. Нивните молекули содржат обвинети групи. Тоа се амино киселини, шеќери, едноставни алкохоли и некои други соединенија.
Улогата на водата во виталната активност на клетката се сведува на создавање средина неопходна за забрзување на сите реакции. Решението е состојба на супстанцијата во која сите негови молекули можат да се движат многу послободно, односно способноста за реакција е многу повисока отколку во вообичаената форма.

Благодарение на овие својства, водата стана главен медиум за протокот на огромното мнозинство на хемиски реакции. Покрај тоа, на пример, хидролизата и целиот сет на оксидациски редукциони процеси се вршат само со директно учество на главната течност на клетката.

Реагенс

Огромната улога на водата во животот на клетката е непобитна. Учествува во сите важни процеси. На пример, водата е неопходна за фотосинтеза. Една од неговите фази, фотолизата на водата, е да се одделат водородни атоми и да се инкорпорираат во добиените органски соединенија. Во исто време, ослободениот кислород се ослободува во атмосферата.

Улогата на водата во клетките од човекот и животните е поврзана со веќе споменатата хидролиза, уништувањето на супстанциите со додавање на вода. Една од најважните реакции од овој вид во клетката е разградувањето на АТП молекулата, која се јавува со ослободување на енергија, која се користи за други витални процеси.

Интеракција со хидрофобни супстанции

Некои протеини, како и масти и нуклеински киселини воопшто не се раствораат во водата, или овој процес е многу тежок. Таквите супстанции се нарекуваат хидрофобни, односно "страшна" вода. Улогата на водата во клетката и телото исто така е поврзана со неговата интеракција со слични соединенија.

Молекулите на водата се способни да ги одделуваат хидрофобните супстанции од самата течност. Како резултат на тоа, се формираат т.н. интерфејс површини. Многу хемиски реакции се вршат на нив. Значи, преку интеракцијата на фосфолипидите, кои ја сочинуваат клеточната мембрана, се формира липиден двослој со вода.

Капацитет на топлина

Биолошката улога на водата во ќелијата исто така лежи во нејзиното учество во терморегулација. Топлотниот капацитет на вода е доволно висок. Ова значи дека кога ќе се апсорбира импресивна количина на топлинска енергија , температурата на водата се менува незначително. Оваа карактеристика помага да се одржи константна температура внатре во ќелијата, што е неопходно за нормалниот проток на многу процеси и одржување на постојаноста на внатрешната средина.

Единствена дистрибуција на топлина

Друга карактеристика на водата е топлинска спроводливост. Исто така, помага да се задржи континуитетот на внатрешната средина. Водата може да носи импресивна количина на топлина од местото на телото, каде што е во прекумерна изобилство, на оние клетки и ткива кои му недостасуваат.

Покрај тоа, терморегулацијата се изведува и со испарување на вода. Ладењето се должи на фактот дека за време на преминот од една агрегатна состојба во друга, водородните врски мора да бидат уништени. И за ова, како што веќе рековме, потребна е поголема енергија.

Хидростатски скелет

Улогата на водата во животот на клетката не завршува тука. Течноста на телото има уште една сопственост: практично не се склучува. Оваа карактеристика дозволува вода да ја игра улогата на хидростатски скелет во ќелија. Водата создава тургорски притисок, со што се одредуваат својствата на клетките и ткивата, како што се рефус и еластичност. Лесно е да се разбере улогата на водата во клетката во оваа смисла, ако ги погледнете дрвјата. Вообичаената форма на лисја е создадена поради зголемен притисок во клетките. Постојат многу слични примери во органскиот свет. На пример, познатата форма на медуза или кружни црви исто така е поддржана од хидростатичен скелет. Губењето на водата од клетките, соодветно, доведува до обратни процеси. Формата се менува: лисјата бледнеат, овошјето се брчки, кожата ја губи еластичноста.

Учество во транспортот на супстанции

Молекулите на водата со водородните врски се способни да се поврзат не само меѓу себе, туку и со други супстанции. Како резултат на оваа интеракција, се јавува површна напнатост, која игра значајна улога во транспортот на супстанции во телото. Значи, ефектот на кохезија (адхезијата на молекулите под дејство на силата на привлекување, а во случај на вода - преку водородните врски) е движењето на хранливите материи во капиларите на растенијата. Благодарение на овој ист имот, водата влегува во растенијата од почвата низ коренските влакна.

Исто така, јачината на површинскиот напон го прави капиларниот проток на крв можно кај животните и луѓето. Водата учествува во движењето на супстанции и отстранувањето на распаѓање производи од телото.

Излегува дека одговорот на прашањето "која е улогата на водата во ќелијата?" Е сосема недвосмислена - таа е огромна. Поради основните својства на молекуларната структура на оваа течност, сите основни процеси се можни, без кои животот е незамислив. Водата придонесува за зголемување на реактивноста на супстанциите, го поддржува обликот на клетките и органите, учествува во нивното обезбедување со сите потребни, е дел од многу хемиски реакции. Водата е извор на живот и дефинитивно не е метафора. Сите главни процеси на метаболизмот се поврзани со него, исто така, се заснова на интеракцијата на разните соединенија. Тоа е поради овие својства дека водата е супстанција која се бара првенствено за време на истражување на други планети, во обид да се разбере дали тие се погодни за живот.