Wat ass d'Roll vu Waasser an der mënschlecher Zelle?

Lëtzbiller seit der Kandheet all Mënsch weess datt Waasser Waasser fir eis ganz wichteg ass. Hygiene, Botzen, Drénken - all dës onendlech Elementer vum Liewen ass mat Waasser verbonne ginn. Lues a lues un d'Welt studéieren, léiert de Kand iwwer d'Roll vu Waasser an der Zelle. Vläicht, nëmme vu dësem Moment gëtt et kloer, wéi grouss d'Wichtegkeet ass: ouni Waasser ass selwer onbestänneg. Duerch seng Properties vermëttelt d'Funktioun vun komplexe Organismen.

D'Struktur vum Molekiil

D'Roll vum Waasser am Liewen vun enger Zelle ass direkt mat de Charakteristiken vun der Struktur. Jiddereen weess d'Formel vum Haaptfluidd vun eisem Kierper. All Waasser Protein vun eent Sauerstoff Atom an zwee Waasserstoff Atomer zesummesetzt. Si sinn an enger eenzeger Unitéit zesumme wéinst de Polarkreesser covalent Obligatiounen, déi op d'Équipe vun enger gemeinsamer Elektronen hien huet misse vun zwee Atomer. Eng charakteristesch Feature vu Waassermoleküle ass seng elektresch Asymmetrie. D'Atomm vum Sauerstoff ass méi elektronesch, et zitt méi Elektronen vun Waasserstoffatomer. D'Konsequenz dovun ass d'Verzweigung vun den Allgemengpär vun Elektronen zum Sauerstoffatom.

Dipole

D'Roll vu Waasser an der Zuel hänkt vun de Charakteristiken vun der Substanz. Als Resultat vun der Verzweigung vum Gesamtpaar vun Elektronen kritt een eng Polariséierung. Fir de Waassermolekül zeechent sech duerch d'Präsenz vun zwee Pole: All Waasserstoffatom huet eng deelweis positiv Ladung a Sauerstoff - e puer negativ. Zesumme produzéiere se en neutralen Molekül.

Dofir ass all strukturell Eenheet vun Waasser e Dipol. D'Besonderheet vun der Struktur vum Molekiiler bestëmmt d'Natur vun der Bezéiung tëscht deeglech Strukturen. Een deelweis negativ Sauerstoffatom gëtt duerch d'Waasserstoffatom vun anere Molekülen ugegraff. Déi sougenannten Waasserstoffbindungen bilden tëscht hinnen. All Molekül vum Waasser tendéiert dësen Aart mat véier vun de Noperen ze kontaktéieren. All d'Nuancen vun der uewener Struktur stëmmen d'biologesch Roll vum Waasser an der Zelle.

Features

Wasserstoffbindungen, déi vu Waassermolekülen charakteristesch sinn, bestëmmen e puer vun hiren Eegeschafte. D'Verbindungen tëschent dem Sauerstoff a Waasserstoff sinn besonnesch staark, dat heescht, fir se ze bremsen, ass et néideg fir en enorme Betrag vun Energie ze benotzen. Als Resultat ass Waasser héich Siedlung, wéi och Schmelz a Verdampung. Ënner anerem ähnlechen Substanzen ass Waasser déi eenzeg Substanz déi op der Äerd gläichzäiteg an dräi aggregéierten Zuel ass. D'Roll vu Waasser an der Zelle baséiert op dëser spezifescher Fonktioun.

Interaktioun mat hydrophilen Substanzen

D'Inhumanitéit vu Waasserpartikelen fir Waasserstoffbindungen ze bilden datt d'Haaptkierperfluid vill Verbindungen opléisen. Dës Substanzen ginn hydrophile genannt, dh "frëndlech" zu Waasser. Dëst gehéieren ionesch Substanzen: Salze, Basen a Säuren. D'Zuel vun hydrophile Stoffer schloe keng nonionoglesch Compounds mat enger Polaritéit. Hir Molekülen enthalen belagert Gruppen. Dës sinn Aminosäuren, Zucker, einfachen Alkoholen an e puer aner Verbindungen.
D'Roll vu Waasser an der vital Aktivitéit vun enger Zelle ass reduzéiert fir d'Schafung vun engem Ëmfeld fir d'Beschleunigung vun all de Reaktioune noutwendeg ze maachen. D'Léisung ass e Status vun der Substanz, an där all seng Molekülen vill méi fräi bewegen, dh d'Reaktiounssituatioun ass vill méi héich wéi an der gewéinlecher Form.

Duerch dësen Eegeschafte ass Waasser zum Haaptmedium fir de Flëss vun der grousser Majoritéit vu chemesche Reaktiounen. Ausserdeem, zum Beispill, Hydrolyse an déi ganz Rei vun Oxidatiounreduktiounsprozesse ginn nëmme mat der direkter Participatioun vum Haaptfluid vun der Zelle gemaach.

Reagent

D'rieseg Roll vum Waasser am Liewen vun der Zell ass net ze verkierzbar. Si bedeelegt sech an alle wichtegste Prozesser. Zum Beispill ass Waasser fir d'Photosynthese néideg. Een vun hiren Etappen, d'Photolyse vum Waasser, ass d'Wasserstoffatome ze trennen a se an d'entstinn organesch Verbindungen ze bilden. Zur selwechter Zäit gëtt den Sauerstoff befreit an d'Atmosphär verëffentlecht.

D'Roll vum Waasser an de Mënscherechter an Déierzellen ass mat der scho erwähnter Hydrolyse, der Zerstéierung vun Stoffer mat der Erhuelung vun Waasser, verbonne ginn. Ee vun de wichtegsten Reaktiounen vun dëser Zort an der Zell ass d'Zersetzung vum ATP-Molekiël, deen an der Verëffentlechung vun Energie gëtt, déi fir aner vital Prozesser benotzt gëtt.

Interaktioun mat hydrophobe Substanzen

E puer Proteinen, sou wéi och Fette a Nukleinsäuren op alle Fall net am Waasser zerŽen oder dësen Prozess ass schwéier. Dës Substanzen ginn hydrophob genannt, dh "Angst" Waasser. D'Roll vum Waasser an der Zell an am Kierper ass och mat der Interaktioun mat ähnlechen Verbindungen.

Waasser Molekülle si kapabel vun ofgetrennt hydrophobic Substanze selwer aus dem Flesseggassystem. Als Resultat ginn sou sogenannte Interfaceflächen geformt. Vill chemesch Reaktiounen ginn op hinnen gemaach. Also, et ass duerch d'Interaktioun vu Phospholipiden, déi d'Zellmembran ausmachen, datt e Lipid bilayer mat Waasser bilden.

Wär vu Kapazitéit

D'biologesch Roll vum Waasser an der Zell ass och an hirer Participatioun an der Thermopegie. Déi spezifesch Hëtzt vum Waasser ass genuch héich. Dat heescht, datt d'impressionnant während dem Un- vun thermesch Energie vum Waasser Temperatur nëmme liicht schwankt. Dës charakteristeschst hëlleft eng konstante Temperatur innerhalb der Zelle onbedengt, déi fir de normale Flëss vu ville Prozesser néideg ass an d'Konstanz vun der interner Ëmwelt behalen.

Uniform Wärmverdeelung

Eng aner charakteristesch Fonktioun vum Waasser ass d'Wärmelefektivitéit. Et hëlleft och d'Kontinuitéit vum internen Ëmweltschutz behalen. D'Waasser kann e beandrockende Betrag vun Hëtzt vun der Plaz vum Kierper trauen, wou et an engem Iwwerbezuelt ass, déi Zellen a Gewëss, déi et net fehlen.

Ausserdeem, duerchgefouert thermoregulation a wéinst der Ausnam vu Waasser. Cooling ass wéinst der Tatsaach, datt während dem Iwwergank vun engem aggregéierten Zoustand an d'aner Waasserstoffbunnen zerstéiert ginn. A fir dëst, wéi scho gesot, méi Energie brauch.

Hydrostatesch Skelett

D'Roll vum Waasser am Liewen vun der Zell ass net do. Den Haaptkierperfluidd huet ee méi Proprietär: et praktesch net kontraktéiert. Dëse charakteristesche Waasser kann d'Roll vun engem hydrostatesche Skelett an enger Zelle maachen. Waassertéift den Turgorendruck, doduerch datt d'Eegeschafte vu Zellen a Gewëss bestëmmt, wéi Gréisst an Elastizitéit. Et ass einfach d'Roll vun Waasser an der Zelle am Sënn ze verstoen, wann Dir op d'Beem kuckt. D'gewéinlech Aart vu Blieder gëtt duerch d'Erhéijung vun den Zuelen erhéicht. Et gi vill ähnlechen Beispiller an der organescher Welt. Zum Beispill gëtt d'vertraute Form vu Quell oder Roundworms duerch en hydrostatesche Skelett ënnerstëtzt. De Verloscht vum Waasser duerch Zelle gëtt fir d'Réckproduktioun. D'Form ännert sech: d'Blat fade loossen, d'Fruucht räich, d'Haut verléiert seng Elastizitéit.

Partizipatioun am Transport vun Stoffer

Waassermolekelen mat Waasserstoffbonds kënnen net nëmme matenee verbannen, awer och mat anere Substanzen. Als Resultat vun dëser Interaktioun schéngt Uewerfläch Spannungen eng wichteg Roll am Transport vun Substanzen am Kierper spillt. Sou, d'Resultat vun der Kohäsioun (Haftung Molekülle ënner dem Afloss vun Kraaft vun Gravitatioun, an am Fall vu Waasser - vun heescht vu Waasserstoff Obligatiounen) ass d'Beweegung vun nährstoffaarme Buedem an de Planzen capillaries. Dank deem selwechten Eegentum dréit d'Waasser an d'Planz aus dem Buedem duerch d'Wurzel Haeren.

Och d'Kraaft vu Uewerflächespannung mécht Kapillarverloscht méiglech bei Déieren a Mënschen. D'Waasser bedeelegt sech un der Beweegung vun Substanzen an d'Ofhale vun Zerfall Produkter vum Kierper.

Et stellt sech eraus datt d'Äntwert op d'Fro ass "Wat ass d'Roll vum Waasser an der Zelle?" Ass wierklech eendeiteg - et ass enorm. Wéinst den Grondiddeleigenschaften vun der molekulare Struktur vun der Flëssegkeets all méiglech Prinzipien, ouni datt d'Liewen onbestänneg ass. Waasser dréit zur Erhéijung vun der Reaktivitéit vun Substanzen, ënnerstëtzt d'Form vun Zellen a Organer, bedeelegt sech un hir Bestëmmung mat all néideger, ass Deel vu vill chemeschen Reaktiounen. Waasser ass d'Quell vum Liewen an et ass definitiv net eng Metapher. All déi haaptsächlech Prozesser vum Metabolismus si verknëppelt, et ënnerleet och d'Interaktioun vu verschiddene Verbindungen. Et ass duerch dësen Eegeschafte dat Waasser ass d'Substanz, déi virun allem duerch d'Exploratioun vun anere Planeten an engem Versuch verstanen ass, z'erklären, ob si fir d'Liewen ze passen.