Функции воды в клетке: 6 основных, биологическая роль в жизнедеятельности

Вода — первоисточник всего живого на планете

Вода является незаменимым веществом, которое входит в состав всех живых организмов на Земле. Не существует ни одной материи, ни единой молекулы, не имеющей в своей структуре живительной влаги. Никакое существо не способно выжить в абсолютно сухой местности. При отсутствии воды все организмы и растения погибают.

Излюбленными районами проживания, как у пернатых, так и у остальных обитателей животного мира являются места вблизи водоемов. Во все времена представители человеческой расы тоже облагораживали территории вблизи источников воды. А перед постройкой дома, прежде всего, исследовали местность на доступность подземных вод, чтобы соорудить колодец.

Никто, так как путешественники и мореплаватели не знает истинную ценность глотку воды, особенно в жарком климате. О запасах питьевой воды заботились с особой тщательностью, потому что без ежедневного утоления жажды, жизнедеятельность постепенно прекращается. Срок угасания жизни от обезвоживания зависит от температуры окружающего пространства, активности конкретного индивидуума,  физиологических особенностей человека. Колеблется этот показатель в пределах 3–7 суток, в сравнении с выживаемостью при отсутствии пищи до 40 дней, (разница ощутимая.) Ценнее лишь кислород, без которого существование просто невозможно.  

Вода — основа жизни

Все живые существа на 75 % состоят из воды. Это самый необходимый элемент живой природы. Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и сушей, создавая условия, в которых может существовать и развиваться жизнь.

Вода — на первый взгляд простейшее химическое соединение — является основой жизни на Земле. Вода транспортирует тепло, растворяет и переносит колоссальные массы химических веществ и элементов, разрушает и перераспределяет горные породы, образует формы рельефа и даже участвует в образовании полезных ископаемых. Кроме того, вода задействована в ряде метеорологических явлений, таких как осадки, туманы, облака. Она участвует в создании течений, волнений, перемещении русел рек и формировании водоемов. А еще она является средой жизни для множества организмов.

Человек может прожить без воды всего несколько суток. Для нормальной работы всех органов человеку необходимо как минимум 1,5 л воды в день. Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания человека.

Под лучами Солнца вода испаряется из водоемов и поднимается в воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи и выпадают на землю в виде дождя или снега, который превращается в воду. Она впитывается в землю и снова возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала. Так происходит круговорот воды в природе.

Круговорот воды в природе

Функции воды в организме человека

Все процессы жизнедеятельности в организме проходят с участием воды.

Давайте рассмотрим более подробно, в чем заключается ее польза:

• благотворно влияет на кожные покровы, омолаживает их и предотвращает сухость;
• выводит из организма токсины;
• растворяет минеральные и питательные вещества;
• берет участие в образовании смазки для суставов;
• позволяет снизить риск развития сердечных приступов;
• роль воды в организме человека для нормального процесса пищеварения;
• позволяет восстановить энергию;
• необходима для нормальной работы мышц;
• снижает риск возникновения различных инфекций;
• обеспечивает активную работу мозга (как известно, он состоит из воды на 85%);
• улучшает самочувствие.

И это только некоторые функции воды в организме. Таким образом, ее польза в человеческой жизни бесценна.

Вода — важный источник жизни человека

Человеческое тело в своем составе имеет 65–75% жидкости. С рождения этот показатель постепенно снижается с 90% (в младенчестве) до 60% (в преклонном возрасте). Кровь, внутриклеточная и межклеточная жидкость, лимфа, желудочный и сок поджелудочной железы, желчь, моча и кишечные выделения, а также дыхание, слезы, слюна и пот— все это жидкости тела человека, имеющие в своем составе воду, растворенные электролиты и клетки тканей.

Не только человек, но и остальные обитатели планеты, имеют преобладание влаги в своей плоти. Так, к примеру, морские жители состоят на 80% из воды, моллюски — на 99%, а наземные животные — на 75%. Продукты растительного происхождения, служащие для питания, также состоят преимущественно из жидкости, содержащейся в клеточном соке и между клетками. Такие овощи как огурцы, помидоры, кабачки вмещают в плодах около 95% воды. Первенство по содержанию влаги занимает арбуз, водная составляющая в нем 97% от общей массы ягоды.
Вода требуется человеку в течение всей жизни, чтобы утолять жажду и готовить еду, умываться и купаться, делать уборку в жилище, поливать  растения.

Каждый день человек теряет часть органической жидкости с дыханием, потом, другими выделениями. Внутренние запасы влаги в организме требуется обязательно своевременно восполнять. Для этого понадобится ежесуточно выпивать от 5 литров кристально чистой, природной воды.

Пить нужно в достаточном количестве в соответствии со временем года, потребляемой пищей и образом жизни. Не стоит дожидаться появления жажды, этот симптом уже свидетельствует о начале обезвоживания. В обязательном порядке вслед за пробуждением и перед каждым приемом пищи. После трапезы начинать пить рекомендуется не раньше, чем по истечении часа.

Словарь экологических терминов и определений

В. — важнейший экологический ресурс и главная составляющая живых организмов. Даже в теле взрослого человека при весе в 70 кг на воду приходится 50 кг. Для организмов, обитающих в приземном слое атмосферы и в почве, главным источником В. являются осадки. Экологическая роль осадков меняется в зависимости от других параметров климата, в особенности от температурного режима, который определяет интенсивность испарения В. с поверхности почвы, водоема или транспирации растений. В обеспечении В. наземных организмов значительную роль играют грунтовые В., а также В. водоемов (в первую очередь как водопои для животных). Обеспеченность В. и ее динамика в течение года — один из важнейших факторов, определяющих закономерности расселения организмов, а также состав и структуру экосистем. Благодаря тепловой энергии солнечного света В. постоянно циркулирует в биосфере. У организмов выработался широкий спектр приспособлений к водному режиму. Поскольку с В. организмы получают растворенные в ней вещества, важнейшей характеристикой В. является ее качество, которое может резко ухудшаться в результате загрязнения. Возможно антропогенное регулирование водообеспеченности экосистем.

Словарь экологических терминов и определений, 2010

В продолжение экологической темы считаем необходимым еще раз сделать акцент на весьма плачевной глобальной экологической динамики на нашей планете. Ситуация приближается к критической, будем надеяться, что человечество сумеет вовремя осознать открывающуюся перед ним пропасть и сумеет предпринять необходимые действия.

Биологическая роль воды в клетке

Клетка содержит от 40 до 98% воды, необходимой для работы систем. С биологической точки зрения есть 2 основных функции воды в клетках: транспортная и метаболическая. Первый термин означает «доставку» необходимых организму веществ с помощью влаги и выведение продуктов жизнедеятельности. Вторым называют биологические процессы, например, фотосинтез и гидролиз макромолекул. Вода является донором для электронов при фотосинтезе, во время которого происходит фотолиз воды в клетках под названием хлоропласты. Вещество бывает в свободной и связанной формах:

• Свободная форма отвечает за транспортировку жидкости из внешней среды в ткани и наоборот. Она является растворителем, ведь поступление воды в растительные клетки происходит в процессе осмоса. Находится она практически во всех тканях организма: внутренних органах, сосудистой сетке, вакуолях, межклеточном пространстве.
• Связанная форма нужна для образования соединений с определенными белками. Такой жидкости может быть не более 4% от общей массы частицы. Обнаружить ее удастся между волокнами, мембранами и молекулами белка.

Жидкость необходима человеку намного сильнее, чем еда. Без пищи он проживет 3-3,5 недели, а без воды — всего 5-6 дней. Однако смерть в пустыне наступает уже через сутки. Значительную часть содержимого клеток составляет вода в свободной форме — до 95%.

Если говорить коротко о том, какова биологическая роль воды в клетках, то это обеспечение упругости и транспорта веществ, а также ускорение химических реакций. Жидкость запускает множество процессов в организме. Она растворяет вещества, которые поступают извне, а затем выводит их в отработанном виде. Помимо всего внутри происходят реакции, без участия влаги эти процессы иногда невозможны. Почему считается, что вода является идеальной жидкостью для клетки можно узнать, изучив ее функции:

• осуществление гидролиза белков, жиров и углеводов, что необходимо для высвобождения энергии;
• терморегуляция, ведь вещество обладает высоким показателем теплопроводности и теплоемкости;
• доставка веществ (транспорт), например, выведение продуктов жизнедеятельности в виде молекул жидкости;
• обеспечение нормальной работы клеточной структуры, поддержание ее структуры и давления внутри клетки.

Многих интересует какую долю в среднем составляет в клетках вода, но на этот вопрос трудно ответить. В составе большинства видов тканей она занимает первое место (исключением являются кости и зубная эмаль). Например, ее содержание в жировой ткани доходит до 99%, в мышцах — 65%, в костях — до 22%, а в крови — более 80%. Даже в зубной эмали есть жидкость, но всего около 0,2% влаги. Средним показателем считают 80%.

Снижение показателей даже на несколько процентов приводит к серьезным нарушениям, поэтому необходимость воды и ее роль в жизнедеятельности клеток — очевидна. Наиболее популярным считают недостаток влаги в крови, что в скором времени приведет к ее загустению. В результате возникает ломкость сосудов, образование тромбов и кровоизлияния во внутренние органы. Вода в клетке напрямую определяет физические свойства: чем влаги больше, тем выше будет ее упругость и объем.

Содержание воды зависит от возраста организма и скорости метаболизма. У эмбрионов оно до 90%, но на протяжении всей жизни снижается, что объясняет ухудшение здоровья в пожилом возрасте. Влага выступает в роли смазки, защищая поверхности от истирания (суставы и хрящи).

О роли воды в жизни клеток должен знать каждый, ведь жидкость необходима любому организма. Она обеспечивает работу всех тканей и систем, химических и биологических процессов.

Сколько нужно пить воды?

Каждый взрослый должен выпивать от 1,5 до 3 литров воды. Количество необходимой жидкости меняется в зависимости от температуры воздуха. К примеру, если на улице +20 градусов Цельсия, необходимо пить примерно 1,5 литра, +26 градусов – 2 литра.

Сколько же необходимо воды в летние жаркие дни, ведь в это время организм интенсивно потеет, выделяя большое ее количество с организма. Когда на улице выше +30 – рекомендуют пить не меньше, чем 3 литра. Исключением являются склонность к отекам и сердечная недостаточность, в этих случаях от большого количества жидкости будет не польза, а только вред.

Какая вода полезна для организма человека?

Конечно же, многие люди не пьют обычную воду, предпочитая чай или сладкий кофе. Но будет ли польза от употребления такой жидкости?

Несомненно, желательно не употреблять воду из крана. Всем хорошо известно, что в ней возможно содержание разнообразных примесей, иногда даже ядовитых. Обезопасить себя можно предварительным ее кипячением.

Но исследования показали, что такая воды организмом усваивается очень плохо, поэтому вряд ли от нее будет какая-то польза. Лучше использовать фильтр для ее очистки с обратной осмотической системой.

Самая большая польза для организма как взрослого, так и ребенка будет при употреблении природной воды. Но не всегда существует такая возможность. В бутилированной жидкости содержание полезных веществ меньше из-за ее предварительной очистки.

Не желательно длительное время принимать минеральную воду, особенно это касается лечебной и лечебно-столовой. Их назначает врач в небольшом количестве и на ограниченный период. При нарушении этих привил возможен только вред, но никак не польза.

Что же случается, если вода в организме человека содержится в недостаточном количестве?

Возникает его обезвоживание, которое проявляется:

• хронической усталостью;
• возникновением запоров;
• головными болями;
• состоянием депрессии;
• вялостью;
• нарушением сна;
• снижением концентрации внимания.

Чтобы избежать таких неприятных последствий, необходимо обязательно пить жидкости столько, сколько нужно организму.

Конечно же, польза воды не подвергается никаким сомнениям. Роль воды в организме человека очень значима, ведь без нее невозможно его существование. Поэтому пейте воду и будьте всегда здоровы!

Эксперт Худякова Анастасия

терапевт

Значение чистой питьевой воды

Если бы вода на планете всегда была чистой — царила бы настоящая идиллия. К сожалению, это не так.

Во-первых, большая часть воды находится в морях и океанах. Но в таком виде она содержит много соли и совершенно не пригодна для человека. Любой из нас бы просто умер от жажды, так как организм не умеет справляться с таким количеством соли.

Для сельского хозяйства такая вода тоже не годится. Она банально погубит весь урожай.

В промышленной сфере ее тоже не используют. Причина предельно проста: из-за соли любой механизм начинает ржаветь.

Поэтому действительно ценной для людей является пресная вода. Но ее слишком мало: лишь 3% от общего объема на планете. И почти вся она находится в ледниках и на вершинах гор. Либо же протекает в недрах земли.

Эту не слишком привлекательную картину портит еще один фактор — загрязнение воды. В наше время в реки, озера, водоемы постоянно выливают различные отходы и вредные вещества.

Источников загрязнения более чем достаточно. Навскидку сразу можно отметить:

• нефтеперерабатывающие предприятия;
• радиоактивные элементы;
• тяжелые металлы;
• ядохимикаты;
• стоки городских канализаций;
• стоки животноводческих ферм.

Из-за загрязнения вода теряет большую часть своих свойств. В итоге она становится абсолютно непригодной ни для питья, ни для иного способа применения.

Именно поэтому чистая питьевая вода всегда в цене. По правде говоря, она просто на вес золота. И очень хорошо, что сегодня есть возможность купить фильтр для питьевой воды. Конечно, то, что находится в загрязненных реках и водоемах он не очистит. Но то, что поступает в наши квартиры и дома — вполне. И этого уже достаточно, чтобы получить доступ к чистой питьевой воде.

Питьевой режим. Полезные свойства воды для человеческого организма

Поддерживать водный баланс обязательно в течение всей жизни, чтобы не допустить обезвоживания (дегидратации) и неблагоприятных последствий, связанных с ним.
К признакам не соблюдения питьевого режима относятся:

1. Жажда, сухость во рту, вязкая слюна.
2. Увеличение температуры тела.
3. Боли и нарушения подвижности в суставах.
4. Повышение артериального давления из-за сгущения крови.
5. Вялость, быстрая утомляемость, раздражительность.
6. Нарушение пищеварения, затруднения в опорожнении.
7. Сухощавость, шелушение кожных покровов, снижение эластичности кожи.
8. Головокружение, головная боль, общая слабость, нарушение сознания.

Интересен тот факт, что только в результате ежедневного употребления чистой питьевой воды, можно улучшить свое самочувствие, избавиться от многих заболеваний.

Возможен ли вред от воды?

Существует ряд ситуаций, когда вода действительно может навредить нашему организму. В первую очередь так случается, если она некачественная. То есть, если в ней содержится хлор, избыточное количество солей жесткости, болезнетворные микроорганизмы и вирусы. К сожалению, в квартиры и дома обычно поступает именно такая вода: хлорированная и слишком жесткая. Впрочем, чтобы избежать неприятных последствий, достаточно лишь приобрести фильтр для ее очистки. И проблема будет решена. В составе фильтрующей засыпки, размещенной в картриджах для фильтров, содержится большое количество необходимых компонентов, способных очистить воду и для питья, и для бытового применения, например фильтры для бытовой техники избавляют от откладывания извести в бойлерах, в стиральных машинах и т.д. 

Также вода может навредить здоровью, если вы будете:

• превышать дневную норму (это приводит к отекам и другим неприятным нарушениям в работе организма);
• много пить натощак (для лучшего усвоения пить ее надо не спеша, маленькими глоточками);
• пить слишком охлажденную воду (во-первых, это вредно для желудка, во-вторых, она не утоляет жажду, как бы это странно ни звучало).

Сколько и где?

Всего на земном шаре 1390 млн км3 воды, больше всего её в морях и океанах — 96,4%. На суше вода спрятана в ледниках и постоянных снегах — около 1,86%. Вечным льдом покрыты Антарктида, остров Гренландия и многие другие острова в высоких широтах. В горах на больших высотах образуются горные ледники. Под землёй воды немного — всего около 1,7% от общего объёма, а на воды суши (реки, озёра, болота, водохранилища) приходится примерно 0,02%. В живых организмах и в атмосфере тоже есть вода. А вот пресной воды, так необходимой нам для жизни, на планете мало — только 2,64%.

Соотношение суши и океана
Состав гидросферы земли

Три состояния воды

Вещества в зависимости от температуры замерзания, плавления и кипения могут встречаться в природе в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Вода замерзает при О °С, а кипит при 100 °С.

В повседневной жизни мы можем встретить воду в любом из ее трех состояний, причем ее форма постоянно меняется. Жидкая вода испаряется и переходит в газообразное состояние — водяной пар. Он конденсируется и превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и превращается в твердый лед.

Если в сосуд с водой мы поместим кристаллы поваренной соли, то сможем наблюдать, как количество твердого вещества постепенно уменьшается. Вода при этом приобретает новые свойства: у нее появляется соленый вкус, изменяются плотность и температура замерзания. Полученную жидкость уже нельзя назвать водой, это раствор. Между молекулами соли и воды возникают межмолекулярные связи, благодаря которым молекулы соли отрываются от поверхности кристалла.

Артезианская вода

Согласитесь, несколько необычно называть воду полезным ископаемым: она вокруг нас, течет в ручейках и реках, плещется в морях и океанах, даже с неба льется. И тем не менее такое название верное. Вспомните о колодцах и артезианских скважинах. Разве в этих случаях не приходится добывать воду в буквальном смысле слова из-под земли? Артезианская вода — это вода, находящаяся на глубине 50—200 м и заключенная между водоупорными слоями. Такая вода надежно защищена от внешнего загрязнения.

Строение скважин

Цените чистую воду!

Вода в организме человека — жизненно важный элемент. Она улучшает пищеварение, помогает регулировать температуру тела и контролировать собственный вес, очищает от вредных токсинов. Также вода заряжает нас энергией, улучшает состояние кожи, суставов и мышц, а в некоторых случаях может использоваться как средство для лечения или профилактики определенных заболеваний.

При этом особую ценность имеет чистая питьевая вода. В наше время получить к ней доступ сложно, но все еще можно, так как эту проблему помогает решить установка фильтра. Какой именно ставить — зависит от имеющегося бюджета. Например, популярным вариантом считается тройная система очистки, так как она не только фильтрует воду, но также обеззараживает ее, а также корректирует вкус и запах. Не менее значимые магистральные фильтры для очистки воды.

В общем, цените воду — она для нас очень важна. Но пейте только чистую и безопасную для здоровья, благо ее легко можно получить с помощью недорогих бытовых фильтров.