Функции воды в клетке таблица

Уже давно установлено и общеизвестно, что 40 – 98 процентов от массы клетки составляет вода. Вода в клетке имеет следующую роль:

  • поддержание упругости клетки. Когда клетка теряет воду — происходит увядание листьев, высыхают плоды;
  • обеспечение перемещения веществ: поступление основной части веществ в клетку и удаление из клетки ненужных элементов в виде растворов;
  • химические реакции ускоряются именно за счет растворения веществ в воде;
  • участие во множестве химических реакций;
  • обеспечение растворения большого ряда химических веществ (к ним относятся соли, Сахара);
  • участие в процессе теплорегуляции при помощи способности к медленному остыванию и медленному нагреванию.

Роль воды в жизни клетки

Вода на поверхности нашей планеты – пожалуй, самое распространённое вещество. И, как ни странно. В клетке занимает самое важное положение по объёму. Чем больше интенсивность в обмене веществ в какой-либо клетке, тем больше в ней воды.

В клетке вода бывает в двух формациях – в свободной и связной. Свободная вода — в межклеточных пространствах, вакуолях, сосудах, полостях органов. Нужна для переноса веществ из внешней среды в клетку и наоборот. Связанная вода — в составе некоторых клеточных структур, находится между мембранами, молекулами белка, волокнами, и имеет соединение с некоторыми белками.

Функции воды в клетке: упругость клетки, сохранение объема, растворение различных веществ. Более того, в системах жизнедеятельности основная часть хим. реакций протекает в воде.

Вода имеет множество важнейших свойств, по своей исключительности, не уступая никакому другому веществу.

Читайте также:  Ударная прочность кабель канала

Уникальные свойства

Вода имеет действительно уникальные свойства, которые определяются строением ее молекулы. Одна молекула воды содержит атом О, и два Н, связанные с кислородом полярными ковалентными связями. Из-за характерного расположения электронов в этой молекуле есть особая электрическая асимметрия. Атом кислорода более электроотрицательный, и он притягивает атомы водорода сильнее; из-за этого общие пары электронов смещаются в водной молекуле в его сторону.

Вода — идеальный растворитель

При помощи полярности молекул и способности создавать водородные связи вода легко и быстро растворяет ионные соединения (кислоты, соли, основания). Очень неплохо растворимы в воде и неионные, но полярные соединения. Речь идёт о соединениях, в молекуле которых есть полярные (заряженные) группы, к примеру, сахара, аминокислоты и простые спирты.

Те вещества, что хорошо растворимы в воде, называют гидрофильными (с греческого: hygros означает влажный и philia – это дружба, склонность). Переходящее в раствор вещество побуждает ионы или молекулы двигаться свободно и, таким образом, реакционные способности вещества улучшаются.

Функции воды в клетке

1. Вода — идеальный растворитель (в ней проходят все биохимические реакции в клетке, а также растворяется подавляющее количество веществ)

2. Упругость клетки (то есть вода создает внутреннее натяжение клетки)

3. Обеспечивает транспорт веществ в клетке, так как цитоплазма на 80% состоит из воды, а также растворенные в воде вещества транспортируются через мембрану при помощи диффузии

4. Ускоряет химические реакции, так как вещества уже растворены в воде

5. Вода сама участвует в биохимических реакциях (фотосинтез, дыхание и др.)

6. Теплорегуляция — медленно остывает и медленно нагревается

перенос веществ из клетки в клетку, по организму (кровообращение)

Среда для протекания биохимических реакций

Читайте также:  Квашеная капуста с молоком

взаимодействие веществ в реакциях метаболизма происходит в водной среде

в растворенном состоянии реакционная способность веществ возрастает

сглаживает колебания температуры тканей при резких колебаниях температуры окружающей среды (транспирация у растений, потоотделение у млекопитающих)

Придает форму и упругость клетке

поддерживает в клетках тургорное давление, придавая им нужную форму, и отвечает за их растяжение при росте у растений;

донор электронов в ходе световой фазы фотосинтеза, источник водорода в темновой фазе фотосинтеза, участвует в гидролизе полимеров

Хороший амортизатор при механических воздействиях

смягчает механические воздействия

Участие в формировании структуры биополимеров

образует гидратные оболочки биополимеров и участвует в формировании конформации белков, нуклеиновых кислот и др.

Участие в процессах осмоса

поступление воды из почвы; плазмолиз, поддержание осмотического давления в клетке

Среда для оплодотворения

вода является обязательным условием оплодотворения у низших и высших споровых растений, а также многих животных (кишечнополостные, рыбы, земноводные и др)

10. Осмотические явления в клетке (Осмос – проникновение воды через полупроницаемую мембрану, вызванное разностью концентраций)

В растительной клетке

В животной клетке

Плазмолиз – отставание цитоплазмы от клеточной стенки вследствие осмотической отдачи клеткой воды. Обратный процесс — деплазмолиз

Выход воды из клетки, вследствие чего происходит сморщивание клетки и ее гибель

Поступление воды в клетку, вследствие чего возникает напряженное состояние — тургор

Поступление воды в клетку, вследствие чего происходит разрыв клетки и ее гибель

Движение воды происходит всегда из раствора с меньшей концентрацией растворенных веществ в раствор с их большей концентрацией. Диффузия воды происходит с силой, равной осмотическому давлению. Чем больше концентрация раствора, тем больше его осмотическое давление.

11. Формы и роль минеральных веществ в клетке

В виде нерастворимых соединений

Читайте также:  Горячий воск для автомобиля отзывы

Входит в состав раковин моллюсков, панцирей раков, клеточных оболочек некоторых морских водорослей и др

Входят в состав костей

Входит в состав зубной эмали

Входит в состав внутриклеточного скелета радиолярий

Входит в состав клеточных оболочек многих растений (хвощи, злаки и др)

В виде ионов (растворенном виде)

Катионы К + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , NH4 +

Играют важную роль в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия в клетке.

Различные концентрации ионов в клетке и в межклеточной жидкости (в клетке ионов К + больше, а ионов Na + , Ca 2+ и Cl — меньше, чем в околоклеточной жидкости) создают разность потенциалов между внешней и внутренней поверхностями мембраны, определяющая передачу возбуждения по нервным и мышечным клеткам.

Ионы Ca 2+ принимают участие в свертывании крови

Многие ионы (Ca 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ и др) являются активаторами и компонентами многих ферментов, гормонов и витаминов

Определяют буферные свойства клетки. Фосфатная буферная система (HPO4 2- , H2PO4 — ) поддерживает рН клетки в пределах 6,9-7,4, бикарбонатная буферная система (H2CO3, HCO3 — ) поддерживает рН внеклеточной среды на уровне 7,4.

Неорганические кислоты и их соли

Входит в состав желудочного сока

Остатки SO4 2- , присоединяясь к чужеродным веществам, способствуют их выведению из организма

Натриевые и калиевые соли являются важными компонентами минерального питания растений