Буквально с самого детства каждый человек знает, dat water voor ons een zeer belangrijke rol speelt. Hygiëne, schoonmaken, drinken - elk van deze integrale levenselementen wordt geassocieerd met water. Door de wereld geleidelijk te bestuderen, leert het kind over de rol van water in de cel. Misschien wordt pas vanaf dit moment duidelijk hoe groot de betekenis ervan is: het leven zelf is ondenkbaar zonder water. Door zijn eigenschappen maakt het de werking van complexe organismen mogelijk.
De rol van water in het celleven houdt rechtstreeks verband metkenmerken van de structuur. Iedereen kent de formule van de belangrijkste vloeistof van ons lichaam. Elk watermolecuul bestaat uit één zuurstofatoom en twee waterstofatomen. Ze worden gecombineerd tot één geheel dankzij polaire covalente bindingen op basis van de vorming van een gemeenschappelijk elektronenpaar in twee atomen. Een kenmerkend kenmerk van watermoleculen is de elektrische asymmetrie. Het zuurstofatoom is meer elektronegatief, het trekt de elektronen van waterstofatomen sterker aan. Het gevolg hiervan is de verschuiving van de gemeenschappelijke elektronenparen naar het zuurstofatoom.
Wat de rol van water in de cel is, hangt af vankenmerken die inherent zijn aan deze stof. Als gevolg van de verplaatsing van het gemeenschappelijke elektronenpaar wordt het gepolariseerd. Een watermolecuul wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van twee polen: elk waterstofatoom heeft een gedeeltelijk positieve lading en zuurstof heeft een gedeeltelijk negatieve lading. Samen creëren ze een neutraal molecuul.
Dus elke structurele eenheid watervertegenwoordigt een dipool. Een structureel kenmerk van het molecuul bepaalt ook de aard van de binding tussen naburige structuren. Een gedeeltelijk negatief zuurstofatoom wordt aangetrokken door de waterstofatomen van andere moleculen. Daartussen worden de zogenaamde waterstofbruggen gevormd. Elk watermolecuul probeert op deze manier te communiceren met zijn vier buren. Alle nuances van de genoemde structuur bepalen de biologische rol van water in de cel.
Waterstofbruggen kenmerkend voor watermoleculen,bepaal veel van zijn eigenschappen. De verbindingen tussen de zuurstof- en waterstofatomen zijn bijzonder sterk, dat wil zeggen dat je, om ze te breken, een indrukwekkende hoeveelheid energie moet spenderen. Als gevolg hiervan heeft water een hoog kookpunt, evenals smelting en verdamping. Onder vergelijkbare stoffen is water de enige stof die gelijktijdig op de aarde aanwezig is in drie aggregatietoestanden. Waar de rol van water in de cel op is gebaseerd, is de bijzonderheid ervan.
Присущая частицам воды способность к образованию waterstofbruggen zorgen ervoor dat de lichaamsvloeistof van het lichaam veel verbindingen oplost. Dergelijke stoffen worden hydrofiel genoemd, dat wil zeggen "vriendelijk" voor water. Deze omvatten ionische verbindingen: zouten, basen en zuren. Onder de hydrofiele stoffen bevinden zich niet-ionogene verbindingen met polariteit. Hun moleculen bevatten geladen groepen. Dit zijn aminozuren, suikers, eenvoudige alcoholen en enkele andere verbindingen.
De rol van water in het leven van een cel wordt gereduceerd tothet creëren van de omgeving die nodig is om alle reacties te versnellen. Een oplossing is een toestand waarin al zijn moleculen veel vrijer kunnen bewegen, dat wil zeggen dat het reactievermogen veel groter wordt dan in de gebruikelijke vorm.
Dankzij deze eigenschappen is water gewordenhet belangrijkste medium voor de overgrote meerderheid van chemische reacties. Bovendien worden bijvoorbeeld hydrolyse en de hele reeks redoxprocessen alleen uitgevoerd met de directe deelname van de hoofdvloeistof van de cel.
De grote rol van water in het leven van de celonmiskenbaar. Ze neemt deel aan alle belangrijke processen. Water is bijvoorbeeld essentieel voor fotosynthese. Een van de stadia, fotolyse van water, bestaat uit de scheiding van waterstofatomen en hun opname in de resulterende organische verbindingen. In dit geval komt vrijgekomen zuurstof vrij in de atmosfeer.
De rol van water in de cel van mens en dier wordt hiermee geassocieerdal genoemd hydrolyse, vernietiging van stoffen met toevoeging van water. Een van de belangrijkste reacties van deze soort in de cel is de afbraak van het ATP-molecuul, die optreedt bij het vrijkomen van energie, die wordt gebruikt voor andere vitale processen.
Sommige eiwitten, maar ook vetten en nucleïnezurenzuren lossen helemaal niet op in water, of dit proces is erg moeilijk. Dergelijke stoffen worden hydrofoob genoemd, dat wil zeggen "bang" voor water. De rol van water in de cel en het lichaam wordt ook geassocieerd met de interactie met dergelijke verbindingen.
Watermoleculen kunnen hydrofoob scheidenstoffen uit de vloeistof zelf. Hierdoor ontstaan zogenaamde interfaces. Er worden veel chemische reacties op uitgevoerd. Het is dus dankzij de interactie van fosfolipiden die het celmembraan vormen dat een lipidedubbellaag wordt gevormd met water.
De biologische rol van water in de cel is ookhaar deelname aan thermoregulatie. De warmtecapaciteit van water is vrij hoog. Dit betekent dat bij het absorberen van een indrukwekkende hoeveelheid thermische energie, de temperatuur van het water onbeduidend verandert. Deze eigenschap draagt bij aan het handhaven van een constante temperatuur in de cel, wat nodig is voor het normale verloop van veel processen en het constant houden van de interne omgeving.
Een ander kenmerkend kenmerk van water iswarmtegeleiding. Het helpt ook om een consistente interne omgeving te behouden. Water is in staat een indrukwekkende hoeveelheid warmte over te brengen van het deel van het lichaam waar het overtollig is, naar die cellen en weefsels die dit niet hebben.
Bovendien wordt thermoregulatie uitgevoerd voorverdamping van water. Afkoeling vindt plaats vanwege het feit dat tijdens de overgang van de ene aggregatietoestand naar de andere waterstofbindingen moeten worden vernietigd. En hiervoor zijn, zoals gezegd, hoge energiekosten nodig.
De rol van water in het celleven houdt hier niet op. De hoofdlichaamsvloeistof heeft nog een andere eigenschap: het is praktisch niet gecomprimeerd. Door deze eigenschap kan water de rol van een hydrostatisch skelet in de cel spelen. Water creëert turgordruk, waardoor eigenschappen van cellen en weefsels zoals bulk en elasticiteit worden bepaald. Het is gemakkelijk te begrijpen wat de rol van water in een cel in deze zin is als je naar bomen kijkt. De gebruikelijke vorm van de bladeren ontstaat door de verhoogde druk in de cellen. Er zijn veel vergelijkbare voorbeelden in de biologische wereld. Zo wordt de bekende vorm van kwallen of rondwormen ook ondersteund door een hydrostatisch skelet.
Watermoleculen die waterstofbruggen gebruikenin staat om niet alleen met elkaar te verbinden, maar ook met andere stoffen. Als gevolg van deze interactie ontstaat oppervlaktespanning, die een belangrijke rol speelt bij het transport van stoffen in het lichaam. Een gevolg van cohesie (adhesie van moleculen onder invloed van de aantrekkingskracht, en in het geval van water - door waterstofbruggen) is de beweging van voedingsstoffen in de haarvaten van planten. Dankzij dezelfde eigenschap komt er water uit de grond via de wortelharen in de plant.
Ook laat de kracht van de oppervlaktespanning capillaire bloedstroom toe bij dieren en mensen. Water is betrokken bij de beweging van stoffen en het verwijderen van bederfproducten uit het lichaam.
Het blijkt dat het antwoord op de vraag “wat is de rol van waterin een kooi?" vrij ondubbelzinnig - het is enorm. Dankzij de basiseigenschappen van de moleculaire structuur van deze vloeistof zijn alle basisprocessen mogelijk zonder welke leven ondenkbaar is. Water helpt om de reactiviteit van stoffen te vergroten, behoudt de vorm van cellen en organen, helpt hen al het nodige te voorzien, maakt deel uit van veel chemische reacties. Water is de bron van leven en het is beslist geen metafoor. Alle belangrijke metabolische processen zijn ermee geassocieerd, het ligt ook aan de basis van de interactie van verschillende verbindingen.
