Letteralmente dall'infanzia, lo sanno tuttiche l'acqua gioca un ruolo molto importante per noi. Igiene, pulizia, bere: ognuno di questi elementi essenziali della vita è associato all'acqua. Studiando gradualmente il mondo, il bambino impara a conoscere il ruolo dell'acqua nella cellula. Forse solo da questo momento diventa chiaro quanto sia grande il suo significato: la vita stessa è impensabile senza acqua. Grazie alle sue proprietà, rende possibile il funzionamento di organismi complessi.
Il ruolo dell'acqua nella vita cellulare è direttamente correlato acaratteristiche della sua struttura. Tutti conoscono la formula del fluido principale nel nostro corpo. Ogni molecola d'acqua è composta da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno. Sono combinati in un unico insieme a causa di legami covalenti polari basati sulla formazione di una coppia di elettroni comune tra due atomi. Una caratteristica delle molecole d'acqua è la sua asimmetria elettrica. L'atomo di ossigeno è più elettronegativo; attrae più fortemente gli elettroni degli atomi di idrogeno. La conseguenza di ciò è lo spostamento delle coppie comuni di elettroni verso l'atomo di ossigeno.
Da cosa dipende il ruolo dell'acqua nella cellulacaratteristiche inerenti a questa sostanza. Come risultato dello spostamento della coppia comune di elettroni, acquisisce polarizzazione. Una molecola d'acqua è caratterizzata dalla presenza di due poli: ogni atomo di idrogeno ha una carica parzialmente positiva e ossigeno - parzialmente negativa. Insieme creano una molecola neutra.
Quindi, ogni unità strutturale dell'acquarappresenta un dipolo. La caratteristica strutturale della molecola determina anche la natura del legame tra strutture adiacenti. L'atomo di ossigeno parzialmente negativo è attratto dagli atomi di idrogeno di altre molecole. I cosiddetti legami idrogeno si formano tra di loro. Ogni molecola d'acqua cerca di legarsi in modo simile ai suoi quattro vicini. Tutte queste sfumature strutturali determinano il ruolo biologico dell'acqua nella cellula.
Legami idrogeno, caratteristici delle molecole d'acqua,determinare molte delle sue proprietà. I legami tra gli atomi di ossigeno e idrogeno sono particolarmente forti, cioè, per romperli, è necessario spendere una quantità impressionante di energia. Di conseguenza, l'acqua ha un alto punto di ebollizione, così come la fusione e la vaporizzazione. Tra sostanze simili l'acqua è l'unica sostanza presente sulla Terra contemporaneamente in tre stati di aggregazione. Il ruolo dell'acqua nella cellula si basa su questa caratteristica.
La capacità intrinseca delle particelle d'acqua di formarsiil legame idrogeno consente al fluido del corpo principale di dissolvere molti composti. Tali sostanze sono chiamate idrofile, cioè "amichevoli" per l'acqua. Questi includono composti ionici: sali, basi e acidi. Le sostanze idrofile includono anche composti non ionici con polarità. Le loro molecole contengono gruppi carichi. Questi sono amminoacidi, zuccheri, alcoli semplici e alcuni altri composti.
Il ruolo dell'acqua nella vita di una cellula è ridotto acreando l'ambiente necessario per accelerare tutte le reazioni. Una soluzione è uno stato della materia in cui tutte le sue molecole possono muoversi molto più liberamente, cioè la capacità di reagire diventa molto più alta che nella forma usuale.
Grazie a queste proprietà, l'acqua è diventatail mezzo principale per la stragrande maggioranza delle reazioni chimiche. Inoltre, ad esempio, l'idrolisi e l'intero insieme di processi redox vengono eseguiti solo con la partecipazione diretta del fluido principale della cellula.
L'enorme ruolo dell'acqua nella vita della cellulainnegabile. Partecipa a tutti i processi importanti. Ad esempio, l'acqua è essenziale per la fotosintesi. Una delle sue fasi, la fotolisi dell'acqua, consiste nella separazione degli atomi di idrogeno e nella loro incorporazione nei composti organici risultanti. In questo caso, l'ossigeno liberato viene rilasciato nell'atmosfera.
Il ruolo dell'acqua nella cellula dell'uomo e degli animali è associatogià chiamata idrolisi, distruzione di sostanze con l'aggiunta di acqua. Una delle reazioni più importanti di questo tipo nella cellula è la rottura della molecola di ATP, che avviene con il rilascio di energia, che viene utilizzata per altri processi vitali.
Alcune proteine, oltre a grassi e acidi nucleicigli acidi non si dissolvono affatto nell'acqua o questo processo è molto difficile. Tali sostanze sono chiamate idrofobiche, cioè "paura" dell'acqua. Il ruolo dell'acqua nella cellula e nel corpo è associato alla sua interazione con tali composti.
Le molecole d'acqua sono in grado di separare l'idrofobosostanze dal liquido stesso. Di conseguenza, si formano le cosiddette interfacce. Molte reazioni chimiche vengono eseguite su di loro. Quindi, è grazie all'interazione dei fosfolipidi che compongono la membrana cellulare che si forma un doppio strato lipidico con l'acqua.
Lo è anche il ruolo biologico dell'acqua nella cellulala sua partecipazione alla termoregolazione. La capacità termica dell'acqua è piuttosto elevata. Ciò significa che quando si assorbe una quantità impressionante di energia termica, la temperatura dell'acqua cambia in modo insignificante. Questa caratteristica contribuisce a mantenere una temperatura costante all'interno della cella, necessaria per il normale svolgimento di molti processi e per mantenere la costanza dell'ambiente interno.
Un'altra caratteristica dell'acqua èconduttività termica. Aiuta anche a mantenere un ambiente interno coerente. L'acqua è in grado di trasferire una quantità impressionante di calore dalla zona del corpo, dove è in eccesso, a quelle cellule e tessuti che ne sono privi.
Inoltre, viene eseguita la termoregolazioneconto dell'evaporazione dell'acqua. Il raffreddamento si verifica a causa del fatto che durante il passaggio da uno stato di aggregazione a un altro, i legami idrogeno devono essere distrutti. E per questo, come già accennato, sono richiesti costi energetici elevati.
Il ruolo dell'acqua nella vita cellulare non finisce qui.Il fluido corporeo principale ha un'altra proprietà: non è praticamente compresso. Questa caratteristica consente all'acqua di svolgere il ruolo di uno scheletro idrostatico nella cellula. L'acqua crea la pressione del turgore, determinando in tal modo tali proprietà di cellule e tessuti come massa ed elasticità. È facile capire qual è il ruolo dell'acqua nella cellula in questo senso se si guardano gli alberi. La forma abituale delle foglie è creata dalla maggiore pressione nelle cellule. Ci sono molti esempi simili nel mondo biologico. Ad esempio, la forma familiare di medusa o nematode è supportata anche da uno scheletro idrostatico.
Molecole d'acqua che utilizzano legami idrogenoin grado di connettersi non solo tra loro, ma anche con altre sostanze. Come risultato di questa interazione, appare la tensione superficiale, che gioca un ruolo significativo nel trasporto di sostanze nel corpo. Quindi, la conseguenza della coesione (adesione delle molecole sotto l'azione della forza di attrazione e, nel caso dell'acqua, con l'aiuto dei legami idrogeno) è il movimento dei nutrienti nei capillari delle piante. Grazie a questa stessa proprietà, l'acqua arriva dal terreno attraverso i peli delle radici nella pianta.
Inoltre, la forza della tensione superficiale consente il flusso sanguigno capillare negli animali e negli esseri umani. L'acqua è coinvolta nel movimento delle sostanze e nell'eliminazione dei prodotti di decomposizione dal corpo.
Si scopre che la risposta alla domanda “qual è il ruolo dell'acquain una gabbia?" abbastanza inequivocabile - è enorme. A causa delle proprietà di base della struttura molecolare di questo liquido, sono possibili tutti i processi di base senza i quali la vita è impensabile. L'acqua aiuta ad aumentare la reattività delle sostanze, mantiene la forma di cellule e organi, partecipa a fornire loro tutto il necessario e fa parte di molte reazioni chimiche. L'acqua è la fonte della vita e sicuramente non è una metafora. Ad esso sono associati tutti i principali processi metabolici, è anche alla base dell'interazione di vari composti.
