Біологія » Архив сайта » Вода

Вода

0

Автор: admin | Розділ: Біохімія | 16-12-2012

Найважливішою неорганічною сполукою є вода: немає жод­ного з існуючих організмів, який міг би обходитись без води. Вміст її у клітинах різноманітних живих структур коливаєть­ся від 40 % (рослини, жирова тканина) до 99 % (медуза).

Чому саме вода є найважливішою хімічною сполукою у живих організмах? Що ви з цього приводу думаєте?водневий зв'язок

Велика кількість води у живих організмах пояснюється тим, що вона бере участь практично в усіх процесах життєдіяльності. Необхідний вміст води підтримується переважно за рахунок над­ходження її ззовні з їжею (для людини приблизно 2-3 л на добу).

Які ж властивості води створюють їй можливість виконувати численні функції в живих організмах?

Вода — найкращий розчинник із відомих рідин. У ній розчинюються всі необхідні живому організмові сполуки (органічні та мінеральні речовини, гази). Властивості води як розчинника зумовлені особливостями її молекулярної струк­тури. Якщо енергія притягання молекул води до молекул якої-небудь речовини більша, ніж енергія притяган­ня внутрішніх молекулярних структур, то речовина розчинюється. Її молекули або іони набувають можливості рухатись вільніше, а реакційна здатність підвищується. З цієї причини більшість біохімічних реакцій відбувається у водному середовищі. Проте у воді можуть розчинятися тільки полярні гідрофільні (від гр. hydor — вода та philia — любов) речовини. Гідрофобні (hydor — вода та phobos — страх) речовини, такі, як ліпіди, у воді не розчиняються і тому можуть розділяти окремі ділянки всередині клітини (такі ділянки називаються компартментами) або цілі клітини. Як побачимо далі, всі біомембрани складаються з ліпідів та гідрофобних білків. Як чудовий розчинник, вода здатна виконувати також транспортну функцію. Згадаймо хоча б рух речовин по ксилемі та флоемі рослин.

Вода має високу теплопровідність. У цьому її виняткове значення при розподілі тепла по організму під час екзотермічних процесів. Завдяки цьому температура всього тіла тепле кровних тварин практично однакова, а перепади її зводяться до мінімуму.

Вода має високу температуру кипіння. Ця властивість робить можливим існування живих організмів у земних умовах (температура на поверхні Землі рідко сягає 1000С).

Воді властива велика теплота випаровування: випаровуйчись, вона охолоджує тіло, з якого випаровується. Така властивість активно використовується тваринами (потовиділення теплова задишка) та рослинами (транспірація) для охолодження.

Вода має максимальну густину при 4 °С. Таким чином тверда вода (лід) легша від рідкої, що має життєво важливе значення для організмів, котрі зимують у водоймищах (водоймища, вкриваючись льодом, не промерзають повністю).

Вода відрізняється великим поверхневим натягом. Ця властивість забезпечує, зокрема, збереження форми живи клітин, транспорт води судинами ксилеми рослин, можливіші існування деяких організмів на водній поверхні (ряска, водомірки та ін.).

На основі перелічених властивостей можна назвати основвРі біологічні функції води, яка є:

- розчинником біологічних молекул та іонів;

- регулятором теплового балансу в організмі;

виконує функції:

- транспортну;

- механічну, тобто сприяє збереженню внутрішнього тиску та форми клітин;

- метаболічну — як субстрат при синтезі та розпаді біоло­гічних речовин;

- електронодонорну — як джерело електронів при фото­синтезі.

Зі сказаного випливає, яку важливу роль відіграє вода у клітині, проте специфічні особливості живих організмів визна­чаються, передовсім, органічними сполуками, що входять до скла­ду їхніх клітин.

З простих органічних молекул, або мономерів, синтезуються макромолекули. Макромолекула — це велетенська молекула, побудована з багатьох одиниць, що повторюються; отже, вона є полімером. На біополімери припадає близько 90% су­хої маси клітин. Найважливіші біополімери — білки та нуклеї­нові кислоти, або так звані інформаційні полімери. Це означає, що у них спостерігається певна послідовність мономерів. Вугле­води не є інформаційними полімерами, а ліпіди — взагалі не полімерні молекули, хоч і здатні об’єднуватись між собою у величезні надмолекулярні комплекси.

Ваш відгук