מהו תפקידם של המים בתאים אנושיים

פשוטו כמשמעו מיילדות כולם יודעים כי מים ממלאי תפקיד חשוב מאוד עבורנו. היגיינה, ניקיון, שתייה - אחד המרכיבים החיוניים של החיים קשורה למים. בהדרגה, לומד את העולם, ואת הילד לומד על מה הוא התפקיד של מים בתא. אולי רק מנקודה זו מתברר עד כמה חשיבותו רבה: ללא מים חיים מן הנמנע עצמה. בשל המאפיינים שלה, היא מאפשרת את תפקודו של אורגניזמים מורכבים.

מבנה מולקולרי

תפקידיו של מי החיים של התא הוא קשורים ישירות את הייחוד של המבנה שלה. כולם יודעים את הנוסחה של נוזל העיקרי בגוף. כל מולקולת מים מורכבת אטום חמצן אחד ושני אטומי מימן. הם מצטרפים ליחידה אחת בשל קוטב קשרים קוולנטיים, מבוססים על ההיווצרות של זוג אלקטרונים משותף של שני אטומים. מאפיין של מולקולות המים אסימטריה החשמלי שלה. אטום חמצן יותר אלקטרו, זה מאוד מושך את האלקטרונים של אטומי מימן. מכך - נפוצה לקזז זוגות אלקטרונים לכיוון אטום חמצן.

דיפול

מהו תפקידה של מים בתא תלוי במאפיינים גלומים בחומר. כתוצאה מכך העקירה המוחלטת של זוג האלקטרונים אותו רוכש קיטוב. מולקולות מים מאופיינות על ידי שני קטבים: כל אטום מימן יש חלקית מטען חיובי לבין החמצן - שלילית חלקית. יחד הם יוצרים מולקולה ניטרלית.

לפיכך, כל יחידה מבנית מייצג דיפול מים. המבנה מאפיין של המולקולה קובע את אופי היחסים בין המבנים הסמוכים. חלקית אטום חמצן שלילי של מימן הוא נמשך על ידי אטומים של מולקולות אחרות. נוצר therebetween קשרי מימן שנקרא. כל מולקולה של מים נוטה להיות קשר בדרך זו עם ארבע שכנותיה. כל המבנה הזכיר ניואנסים נקבע לפי התפקיד הביולוגי של מים בתא.

תכונות

קשרי מימן טיפוסיים מולקולות מים לקבוע רבי מנכסיה. הקשרים בין אטומי החמצן ומימן בעל כוח מיוחד, דהיינו על מנת לשבור אותם, חייב להיות הגדיל אנרגיה מרשימה. כתוצאה מכך, המים יש נקודת רתיחה גבוהה נמס אידוי. בין חומרים דומים, מים - בהווה החומר היחיד בעולם בו זמנית בשלושת מצבי צבירה. מהו תפקידה של מים בכלוב, והוא מבוסס על זה של התכונות שלו.

אינטראקציה עם חומרים הידרופילי

היכולת הטבועה של מי החלקיקים כדי ליצור קשרי מימן מאפשרת נוזלי הגוף העיקריים להתמוסס תרכובות רבות. חומרים אלו נקראים הידרופילי, כי הוא מים "ידידותיים". אלה כוללים תרכובות יוניות: מלחים, חומצות ובסיסים. החומרים הידרופילי nonionic כוללים תרכובות שיש קוטביות. המולקולות שלהם מכילות קבוצות טעונות. זה חומצות אמינו, סוכרים, אלכוהול פשוט תרכובות מסוימות אחרות.
תפקידיו של מים בפעילות התא הוא ליצור את הסביבה הנחוצה כדי להאיץ את כל התגובות. הפתרון מייצג מצב החומר שבו כל המולקולות שלו יכול לנוע הרבה יותר בחופשיות, דהיינו הופך משמעותי גבוה reactability מאשר צורה קונבנציונלית.

בזכות מאפיינים אלה המים הפכו לאמצעי מרכזי הזרימה של הרוב המכריע של תגובות כימיות. יתר על כן, למשל, הידרוליזה של מכלול תהליכי חיזור מתבצעים רק עם הנוזל בתא הראשי השתתפות ישירה.

ריאגנט

התפקיד העצום של מים בתאים חיים לא מוטל בספק. היא משתתפת בכל התהליכים החשובים. לדוגמא, מים חיוניים לתהליך פוטוסינתזה. אחד השלבים שלה, photolysis המים, הוא להפריד אטומי מימן ולכלול אותם התרכובת האורגנית שהתקבלה. כאשר זה משתחרר לאטמוספירה החמצן שוחרר.

תפקידיו של מים בתא של בני אדם וחיות הקשורים לחומרי הרס הידרוליזה שכבר הוזכרו עם תוספת של מים. אחת התגובות החשובות ביותר של סוג זה של התא היא התמוטטות של מולקולות ATP נגזר שחרור של אנרגיה, אשר משמש עבור תהליכים חיוניים אחרים.

אינטראקציה עם חומרים הידרופובי

חלבונים מסוימים, ושומנים, וחומצות גרעין אינם מסיסים במים בכלל, או אם התהליך הוא מאוד קשה. חומרים אלו נקראים הידרופובי, כי הוא "מזעזע" מים. תפקידיו של מים בתא הגוף קשורים האינטראקציה שלה עם תרכובות אלה.

מולקולות מים מסוגלות להפריד חומרים הידרופובי מן הנוזל עצמו. זה מייצר כביכול ממשק. הם ביצעו תגובות כימיות רבות. לפיכך, בזכות האינטראקציה של פוספוליפידים, אשר קרום התא, bilayer שומנים נוצר על ידי מים.

קיבולת חום

תפקידו הביולוגי של מים בתא טמון מעורבותה thermoregulation. החום הסגולי של המים הוא גבוה מספיק. משמעות הדבר היא כי במהלך הקליטה הכמות המרשימה של אנרגיה תרמית של טמפרטורת המים משתנה רק במעט. תכונה זו מסייעת לשמור על הטמפרטורה הקבועה שלה בתוך התא, הוא הכרחי במהלך הדברים הרגילים של תהליכים רבים ותחזוקה של הסביבה הפנימית.

חלוקת חום אחידה

תכונה נוספת ייחודית של מים - מוליכות תרמית. זה גם עוזר לשמור על סביבה פנימית קבועה. מים הם מסוגלים להעביר כמות מרשימה של חום מחלק הגוף, איפה זה overabundant אל התאים ורקמות אשר הוא חסרים.

יתר על כן, thermoregulation נשא ובשל ההתאדות של מים. קירור מתרחשת בשל העובדה כי המעבר ממצב אחד למשנהו חייב לשבור את קשרי מימן. ובשביל זה, כפי שכבר הוזכר, זה דורש הוצאה גדולה של אנרגיה.

שלד הידרוסטטי

תפקידיו של מי חי התא אינו מסתיימים כאן. הנוזל בגוף הראשי יש תכונה נוספת: זה כמעט אינו נרתע. מאפיין זה מאפשר למים לפעול כשלד הידרוסטטי בכלוב. מים יוצר לחץ טורגור, ובכך לקבוע מאפיינים תאים ורקמות כמו בתפזורת וחוסן. נקל להבין מהו תפקידו של מים בתא, במובן הזה, אם אתה מסתכל על עצים. הצורה המוכרת של העלים נוצרה על ידי הלחץ הגבוה בתאים. דוגמאות כאלה בעולם מסה אורגנית. לדוגמה, צורה מוכרת מדוזה או תולעים עגולות נשמר גם בשל שלד הידרוסטטי. פסד של תאי מים, בהתאמה, מוביל תהליכים הפוכים. מתחיל חיטוב: לקמול עלים, פרי להתכווץ, העור מאבד את גמישותו.

השתתפות חומרים הובלת

מולקולות המים באמצעות קשרי מימן מסוגלות לא מחובר רק אחד עם השני, אלא גם עם חומרים אחרים. כתוצאה מאינטראקציה זו מופיעה מתח פנים ממלא תפקיד משמעותי להובלת חומרים בגוף. לפיכך, התוצאה של לכידות (מולקולות הדבקה תחת השפעת כוח הכובד, ובמקרה של מים - באמצעות קשרי מימן) היא תנועה של חומרים מזינים בנימי צמחים. בשל נכס זה כניסת המים בקרקע דרך שערות השורש של הצמח.

כמו כן, כוח מתח הפנים מאפשר את זרימת דם נימים בבעלי חיים ובבני אדם. מים מעורבים בתנועת חומרים ואת ההפרשה פסולת.

מתברר כי התשובה לשאלה "מהו תפקידו של מים בכלוב?" היא די פשוטה - הוא עצום. בשל המאפיינים הבסיסיים של המבנה המולקולרי של הנוזל יכול להיות כל התהליכים הבסיסיים, שבלעדיהם החיים הם בלתי אפשריים. מים משפרים את התגובתיות של חומרים, תומכים בצורת התאים ואיברים מעורבים במתן שלהם כל הצורך, הוא חלק בתגובות כימיות רבות. מים - מקור החיים וזה בהחלט לא מטאפורה. כל התהליכים המטבוליים העיקריים הקשורים אליו, זה ביסוד האינטראקציה של תרכובות שונות. זה בגלל תכונות אלה של מים הוא חומר אשר מחפש מלכתחילה במהלך המחקר של כוכבי לכת אחרים בניסיון להבין אם הם מתאימים לחיים.