1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 голосов)

Роль воды в биологических объектах

 
 
Вода в биологических объектах выполняет следующие основные функции:
 
1. Водная среда объединяет все части ор[анизма, начиная от молекул в клетках и кончая тканями и органами, в единое целое. В теле растения водная фаза представляет собой непрерывную среду на всем протяжении от влаги, извлекаемой корнями из почвы, до поверхности раздела жидкость—газ в листьях, где она испаряется.

2. Вода — важнейший растворитель и важнейшая среда для биохимических реакций.

3. Вода участвует в упорядочении структур в клетках. Она входит в состав молекул белков, определяя их конформацию. Удаление воды из белков высаливанием или с помощью спирта приводит к их коагуляции и выпадению в осадок. В поддержании структур гидрофобных участков белковых молекул и липопротеинов, возможно, существенна роль структурированной воды.

4. Вода — метаболит и непосредственный компонент биохимических процессов. Так, при фотосинтезе вода является донором электронов. При дыхании, например в цикле Кребса, вода принимает участие в окислительных процессах. Вода необходима для гидролиза и для многих синтетических процессов.

5. Возможно, существенную роль в жизненных явлениях особенно в мембранных процессах, играет относительно высокая протонная и электронная проводимость структурированной воды.

6. Вола — главный компонент в транспортной системе высших растений - в сосудах ксилемы и в ситовидных трубках флоэмы, при перемещении веществ по симпласту и апопласту.

7. Вода - терморегулирующий фактор. Она защищает ткани от резких колебаний температуры благодаря высокой теплоемкости и большой удельной теплоте парообразования.

8. Вода — хороший амортизатор при механических воздействиях на организм.

9. Благодаря явлениям осмоса и тургора (напряжения) вода обеспечивает упругое состояние клеток и тканей растительных организмов.

В ходе прогрессивной эволюции растительные организмы приобретали все большую относительную независимость от воды.
Для водорослей вода - это среда обитания. Наземные споровые растения еще сохраняют зависимость от капельно-жидкой воды в период размножения с участием гамет, передвигающихся с помощью жгутиков. Семенные растения, у которых появляется пыльца, уже не нуждаются в свободной воде для полового процесса. У них совершенствуются механизмы поступления и экономного расходования воды, необходимой для жизнедеятельности растительных организмов.
 
Вода может находиться в трех агрегатных состояниях — газообразном, жидком и твердом. В каждом из этих состояний структура воды неодинакова. В зависимости от состава находящихся в ней веществ вода приобретает новые свойства.
Твердое состояние воды также бывает по крайней мере двух типов: кристаллическое — лед и некристаллическое — стеклообразное, аморфное (состояние витрификации).
При мгновенном замораживании с помощью, например, жидкою азота молекулы не успевают построиться в кристаллическую решетку и вода приобретает твердое стеклообразное состояние.
Именно это свойство воды позволяет замораживать без повреждения живые организмы, такие, как одноклеточные водоросли, листочки мха Mnium, состоящие из двух слоев клеток. Замораживание же с образованием кристаллической воды приводит к повреждению клеток.
 
Для кристаллического состояния воды характерно большое разнообразие форм. Давно замечено, что кристаллические структуры воды напоминают радиолярии, листья папоротника, цветы. По этому поводу высказано предположение, что законы кристаллизации в чем-то сходны с законами образования живых структур.