Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

 

 

Неорганические соединения, входящие в состав клетки

Роль воды в клетке

 

Смотрите также:

Биология

 

Биографии учёных биологов

 

История медицины

 

Микробиология

 

Физиология человека

 

Общая биология

 

Ботаника

 

Необычные растения

 

Жизнь зелёного растения

 

Лекарственные растения

 

Необычные деревья

 

Мхи

 

Лишайники

 

Древние растения

 

Пособие по биологии

 

Валеология

 

Естествознание

 

История медицины

 

Медицинская библиотека

Вода

 

Самое распространенное неорганическое соединение в живых организмах — вода. Ее содержание в клетках разного типа колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов воды около 10 %, а в клетках развивающегося зародыша — более 90 %. В теле медузы воды до 98 %. Но в среднем в многоклеточном организме вода составляет около 80 % массы тела.

 

Важная роль воды в клетке обусловлена ее химической природой. Дипольный характер строения молекул воды объясняет их способность активно вступать во взаимодействие с различными веществами. Для многих веществ энергия связи между атомами меньше, чем энергия притяжения этих атомов к молекулам воды. На этом основано явление растворимости — диссоциации молекул на ионы в водной среде.

 

Вода — хороший растворитель для огромного количества органических и неорганических веществ. Большинство химических реакций в клетке происходит между растворенными в воде веществами. Проникновение веществ в клетку и выведение из нее продуктов жизнедеятельности также возможно только в растворенном виде.

 

Вода принимает участие в явлениях осмоса, играющего важную роль в поддержании постоянства химического состава клетки. Осмосом называется проникнове ние молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор какого-либо вещества. Полупрони цаемыми называются мембраны, которые пропускают молекулы растворителя, но не пропускают молекулы (или ионы) растворенного вещества. Следовательно, осмос — это односторонняя диффузия молекул воды в направлении раствора.

 

Наружная клеточная мембрана проницаема для строго определенных веществ и не пропускает большинство соединений, находящихся в цитоплазме Вода поступает в клетку путем осмоса. Давление, с которым вода проникает через мембрану, называется осмотическим. Величина осмотического давления возрастает с увеличением концентрации раствора. Два раствора с одинаковым осмотическим давлением независимо от химического состава растворенных веществ называются изотоническими (от греч. «изос» — равный и лат «тонус» — сила, напряжение) или изоосмотическими. Осмотическое давление жидкостей организма человека равно давлению 0,86 %-ного раствора хлорида натрия. Более концентрированные растворы называются гипертоническими, менее концентрированные — гипотоническими.

 

Направление диффузии воды — в клетку или из клетки — обусловлено величиной осмотического давлб ния окружающего клетку раствора. Если какие-либо клетки, например эритроциты, поместить в гипотонический раствор, вода будет поступать в них, и давление ее на наружную клеточную мембрану будет возрастать до тех пор, пока клеточная оболочка не лопнет. Напротив, в гипертоническом растворе вода будет стремиться наружу, и клетки обезвоживаются, сморщиваются. На явлениях осмоса основаны движение воды по проводящей системе растений от корней к листьям и напряжение стенок растительных клеток — тургор.

 

Вода, всасывае мая корневыми волосками растений, содержит мало растворенных веществ. Проникая в клетки через мембраны и создавая в них повышенное давление, вода придает упругость (тургор) листьям, лепесткам цветков, стеблям трав. У одноклеточных организмов, обитающих в пресной воде, для удаления постоянно поступающей в клетку воды существует специальный органоид — сократительная вакуоль. У морских простейших сократительной вакуоли нет вследствие изотоничности цитоплазмы и окружающей среды.

 

Не менее важна для клетки и чисто химическая роль воды. Под действием специальных ферментов она вступает в реакции гидролиза, т. е. в реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются ионы ОН- или Н+ воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами.

 

Вода обладает хорошей теплопроводностью и большой теплоемкостью, поэтому температура внутри клетки (и организма) более устойчива, чем в окружающей среде.

 

 

К содержанию книги: Мамонтов. Биология, пособие

 

Смотрите также:

 

Курс биологии для поступающих в вузы  Биология — наука о живой природе  Общая биология  Молекулярная биология  совокупность наук о живой природе  БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА