Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности в клетке.
Макроэлементы
• О, С, Н, N входят в состав органических веществ клетки. Вместе с водой организма они составляют около 90%.
• Р входит в состав ДНК, АТФ, ферментов, костной ткани и эмали зубов, содержание его в организме 1%.
• Катион Ca2+ входит в состав оболочки клеток растений, костей и зубов у животных, также он участвует в процессе свертываемости крови. В организме бывает до 2,5% ионов кальция по массе.
Микроэлементы
• S* входит в состав белков, витаминов и ферментов, ее содержится
0,01–1%.
• Катионы K+ и Na+ участвуют в проведении нервного импульса, поддерживают осмотическое давление в клетке, стимулируют синтез гормонов, их содержание по 0,25%.
• Катион Mg2+ (0,1%) входит в состав молекулы хлорофилла. Он содержится в костях и зубах, активизирует синтез ДНК и энергетический обмен.
• Катион железа входит в состав гемоглобина, миоглобина, хрусталика и роговицы глаза, активизирует деятельность ферментов (0,07%).
• Анион Cl– (0,2%) является компонентом желудочного сока, а анион
I– (0,1%) – обязательным компонентом гормона тироксина (щитовидная железа) .
Ультрамикроэлементы
Ультрамикроэлементы участвуют в процессах кроветворения, фотосинтеза, катализируют внутриклеточные окислительные процессы.
• Катионы меди и марганца повышают урожайность растений, активизируют процессы фотосинтеза и кроветворения.
• Анионы бора влияют на процессы роста растений.
• Анионы фтора входят в состав эмали зубов.
Клетки и межклеточные вещества живых тканей представляют собой сложные системы, отдельные части которых содержат в качестве необходимого компонента воду. Почему же именно ее?
Вода – прекрасный растворитель для множества веществ живого организма, среда, в которой протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ. При ее участии, с помощью водного обмена, происходит терморегуляция, т. е. регулируются процессы теплоотдачи и теплопродукции. С водой удаляются из организма ненужные ему продукты обмена, иногда микробы, их токсины и т. п.
Из-за высокой полярности молекул вода является растворителем других полярных соединений, не имея себе равных. В воде растворяется больше веществ, чем в любой другой жидкости. Именно поэтому в водной среде клетки осуществляется множество химических реакций. Вода растворяет продукты обмена веществ и выводит их из клетки и организма в целом.
Вода обладает большой теплоемкостью, т. е. способностью поглощать теплоту. При минимальном изменении ее собственной температуры выделяется или поглощается значительное количество теплоты. Благодаря этому она предохраняет клетку от резких изменений температуры. Поскольку на испарение воды расходуется много теплоты, то, испаряя воду, организмы могут защищать себя от перегрева (например, при потоотделении) .
Вода обладает высокой теплопроводностью. Такое свойство создает возможность равномерно распределять теплоту между тканями тела.
Вода является одним из основных веществ природы, без которого невозможно развитие органического мира растений, животных, человека. Там, где она есть, – есть жизнь.
В состав человеческого тела входит около 65% воды. Это значит, что во взрослом человеке, который в среднем весит 70 кг, примерно 46 кг приходится на воду. Особенно богаты ею ткани молодого организма: в теле трехмесячного человеческого плода – 95% воды, у новорожденного ребенка – 70% (многие ученые одной из причин старения считают понижение способности белков организма связывать большие количества жидкости) . Вода входит в состав всех органов и тканей человека; даже такая плотная ткань, как кость, содержит около 20% воды, в печени, мышцах, мозге – 70–80%, в крови – около 80%.
Просачиваясь с растворенными в ней солями через органические «стенки» , разделяющие ткани, вода течет от более слабого раствора к более крепкому, пока концентрации обоих растворов не сравняются. Этот процесс, называемый осмосом, играет существенную роль в жизни человеческого организма; с его помощью живые клетки получают необходимые им вещества.