Перечислите функции воды в организме

Функции воды в организме человека

Все известные нам формы жизни появились из воды, и сегодня она занимает более двух третей земной поверхности. В среднем организмы животных и растений состоят из жидкости не менее, чем наполовину, а взрослый человек на 55% состоит из воды. Функции воды в организме человека составляют целый список – вот почему без воды наш организм может просуществовать не более 2-3 дней.

Об основных функциях

  • регулирует температуру тела;
  • осуществляет выведение токсинов;
  • принимает основное участие в пищеварении;
  • транспортирует электроны по всему организму;
  • играет основную роль в осуществлении мышечных сокращений;
  • все биохимические реакции проходят в водной среде.

Вода в составе жидкостей заполняет все пространство вокруг клеток человеческого тела и внутри них. В ней растворены все минеральные вещества, витамины, аминокислоты, глюкоза и ферменты.

Суточная потребность человека в воде зависит от режима и интенсивности физических нагрузок, и в среднем составляет 30-40 мл на 1 кг массы тела. С едой к нам поступает 30% всей суточной нормы воды, оставшееся количество поступает в виде питья. За всю жизнь человек употребляет более 75 тонн воды.

Регуляция количества воды в организме

Стабильное количество воды в организме крайне необходимо для нормального его функционирования. Недостаточность жидкости вызывает обезвоживание, переизбыток — гипергидратацию. Оба эти состояния крайне опасны для жизни человека, поэтому в организме есть множество компенсаторных механизмов, направленных на устранение этих крайностей.

Водный баланс зависит от трех процессов:

  • поступление воды в организм (пища, питье);
  • образование воды в результате обмена веществ (эндогенная вода);
  • выделение воды.

В норме у взрослого здорового человека поступление воды в организм равно ее выделению. Обеспечивается это трехступенчатой системой регуляции:

  • центральное звено — передний отдел гипоталамуса, кора большого мозга (мотивационные центры);
  • афферентное звено (чувствительные окончания слизистых ротовой полости, желудочно-кишечного тракта);
  • эфферентное звено — почки, потовые железы, кишечник, легкие.

На деле действие этой системы выглядит так: при недостаточности поступления воды в организм возбуждается центр жажды и возникает мотивация пить. Второй этап – уменьшение секреции воды эпителиальными клетками организма (пересыхает во рту, уменьшается потоотделение, усиливается секреция желудочного сока). Далее реагирует эфферентное звено: выделяются гормоны, которые снижают мочеотделение.

Если вода в организме человека превышает нужное для жизнедеятельности количество, каскад реакций проходит в противоположном направлении.

Нарушения водного баланса

Обезвоживание (эксикоз, дегидратация) — состояние, которое возникает при недостаточном потреблении или чрезмерном расходовании жидкости организмом, ведущем к нарушению его нормального функционирования.

Потеря телом человека 25% жидкости смертельна.

Уже при потере 5% жидкости в организме проходит ряд патологических процессов, таких, как нарушение водно-электролитного баланса, сгущение крови, нарушение работы всех клеток.

Обезвоживание намного тяжелее переносят новорожденные и люди пожилого возраста из-за несовершенства механизмов компенсации.

Гипергидратация—избыточное накопление воды в человеческом теле, связанное с чрезмерным ее поступлением или с нарушением процессов выведения.

Клинически данная патология проявляется в форме:

  • асцита (свободная жидкость в брюшной полости);
  • отека головного мозга;
  • отека легких;
  • отеков на ногах, лице;
  • анасарка (отек подкожно-жировой клетчатки).

Быстрое поступление большого количества воды в организм больных с почечной недостаточностью нередко заканчивается летальным исходом.

Если человек получает достаточное количество воды ежесуточно, то его защитные и адаптивные системы функционируют на максимальном уровне. Доказано, что при поддержании постоянного водного баланса в организме поддерживается нормальное кровообращение всех органов, улучшается умственная робота, снижается уровень холестерина, нормализуется уровень артериального давления, снижаются ревматические боли, стабилизируется рН мочи, что препятствует камнеобразованию.

Роль воды в организме

28.07.2014

Важность темы употребления воды населением подчеркивается глубоким изучением проблемы такими организациями, как Всемирная организация здравоохранения (В03), Организация Объединенных Наций (ООН) и другими международными обществами, взволнованными необеспеченностью качественной питьевой водой жителей многих стран, особенно стран Центральной Азии и Восточной Европы.

В современных условиях, кажется, необходимость постоянного употребления воды является всем известной и неоспоримой. Однако до сих пор врачи сталкиваются с тем, что количество воды, которую пьют пациенты, значительно меньше норм, принятых в мире.

Процент воды, которая находится в организме человека, зависит от его возраста: у молодого человека вода составляет до 70 %, а у пожилого человека — около 45 %. Такая разница в цифрах объясняется тем, что содержание общей воды в организме уменьшается с возрастом. Так, у новорожденного ребенка количество воды в организме составляет примерно 75 %, в ​​то время как у женщин и мужчин в возрасте старше 50 лет эта цифра приближается к 47 % и 56% соответственно.

Большее количество воды в организме у мужчин, чем у женщин, по преимуществу большей массой тела представителей сильного пола. В организме любого человека распределение воды неравномерно: костная и жировая ткань содержит наименьшее количество воды (10 % и 20 % соответственно), зато внутренние органы — наиболее богатые водой (в почках — 83 %, в ​​печени — 68%).

Большая часть воды организма находится в клетках (интрацеллюлярная жидкость) и составляет 35 — 45 % от общей массы тела. Внутренне — сосудистая, межклеточная и трансцелюлярна жидкость суммарно составляет 15-25 % от массы тела и объединяется под названием экстрацеллюлярной жидкости. Таким образом, вода является основной составляющей внутренней среды организма, без нее поддержания его основных жизненно важных функций было бы невозможным.

Основные функции воды в организме человека

  1. Метаболическая функция. Вода является полярным растворителем и служит средой для биохимических реакций. Также вода может быть конечным продуктом многих из этих реакций.
  2. Транспортная функция. Вода обладает способностью переносить молекулы во внутриклеточном пространстве, а также обеспечивает транспорт молекул из одной клетки в другую.
  3. Терморегуляторная функция. Равномерное распределение тепла внутри организма происходит именно благодаря воде. При потоотделении осуществляется охлаждение организма путем испарения жидкости, имеющей большое значение для процессов физической терморегуляции.
  4. Экскреторная функция. Вода участвует в выведении продуктов метаболизма.
  5. Вода входит в состав смазочных жидкостей и слизи, является компонентом соков и секретов организма.

Важно, что без воды невозможно поддерживать водно-электролитный баланс, который является основой нормальной жизнедеятельности человеческого организма.

Водно-электролитный обмен представляет собой процессы всасывания, распределения, потребления и выделения воды и солей в организме. Именно вода отвечает за поддержание постоянного осмотического давления, ионного состава и кислотно — основного состояния внутренней среды.

Значение качественного состава воды

Вода составляет большую часть рациона человека, поэтому ее качество — чрезвычайно важно. Существуют основные гигиенические требования к качеству питьевой воды:

  • безопасность в эпидемическом плане (микробиологические и паразитологические показатели;
  • безвредность химического состава (токсикологические показатели);
  • благоприятные органолептические свойства (запах, привкус, жесткость, количество хлоридов, сульфатов и др.);
  • радиационная безопасность ( уровне суммарной объемной активности а- и β-излучателей ).

Для получения безопасной по всем показателям воды следует тщательно выбирать место ее добычи. К сожалению, родниковая вода не может максимально соответствовать нормам качества питьевой воды, ведь она происходит из ближайших к поверхности водоносов.

За счет неглубокого расположения в источниках фильтруется дождевая вода, талый снег, в этой воде могут находиться нитраты, радионуклиды, свинец, ртуть, кадмий, радиоактивные элементы и промышленные стоки (а иногда — даже канализационные). Наибольшую опасность представляет вода из источников с малым запасом воды и из тех, где она набирается медленно и поверхность источника открыта.

Лучшей для употребления считается вода из артезианских источников, залегающих на глубине от 100 м. Такая вода имеет благоприятные санитарно — эпидемические показатели и является полезной для употребления.

Перед использованием воды в пищу она обычно обрабатывается различными методами. Целью обработки воды является изъятие из ее состава опасных элементов, которые могут стать причиной заболеваний. Очистка воды не должно существенно изменять ее состав. Также недопустимо образование при очистке любых побочных соединений, количественно превышают установленные санитарно — гигиенические нормы.

Важны условия добычи воды, поскольку на этом этапе существует риск ее загрязнения. Поэтому все, что имеет контакт с водой во время ее добычи (например, водозабор, трубы и резервуары), должно быть изготовлено из специальных материалов, пригодных для использования в контакте с водой. Условия добычи (установка для мойки и разлив воды) должны быть сделаны таким образом, чтобы не оказывать неблагоприятного влияния на микробиологические и физико-химические характеристики воды.

Круговорот воды в организме

В обычных условиях поступления воды в организм обеспечивается благодаря питью воды и напитков (чай, кофе, сладкие, газированные напитки ) — около 80% и употреблению пищи ( жидкой и твердой ) — 20%. Нельзя забывать и о эндогенную воду, образующуюся в результате метаболизма, продукция которой может значительно увеличиваться во время физических нагрузок.

Потеря воды в организме происходит преимущественно путем выведения почками и благодаря потоотделению. Другие пути потери жидкости — через кожу, легкие и стул. В случае уменьшения количества воды в организме ее недостаток компенсируется за счет употребления напитков, еды и метаболически вырабатываемой жидкости. При потере воды не более 0,2 % от массы тела ее компенсация происходит в течение 24 часов. Дефицит 10 % воды приводит к необратимым патологическим изменениям в организме.

Круговорот воды в организме взрослого человека варьирует в зависимости от таких показателей, как климат, физическая активность, пол, возраст. Так, круговорот воды у мужчины преимущественно с малоподвижным образом жизни составляет 3,2 л в сутки, а у мужчины, что придерживается активного образа жизни, — 4,5 л в сутки. Женщины имеют значительно меньший круговорот воды в организме: 3,5 л в сутки и 1,0 л в сутки соответственно.

Роль воды в клетке: 6 важных функций и схема строения клеток

Роль воды в клетке для живого организма незаменима.

Она составляет около 70 процентов от ее массы. Остальные 30 процентов занимают органические и неорганические вещества. Недостаток жидкости приводит к истощению или гибели организма.

В данной статье мы узнаем, какие важные функции вода выполняет в клетках.

Какую роль выполняет в клетке вода

Все живые организмы состоят из клеток: человек, растения, животных, бактерии и т.д. Клетка – это наименьшая единица строения живого организма.

Они различаются, но имеют общие признаки.

Источник: Биология, Л.Н Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова

В состав всех клеток входят органические и неорганические вещества. Самое распространенное неорганическое вещество – вода.

Рассмотрим кратко её основные функции.

  1. Растворитель. Вода выполняет в клетке функцию растворителя, благодаря тому, что большинство химических реакций протекают только в водной среде.
  2. Транспортная функция. Помогает, переносит питательные вещества из одной части в другую.
  3. Функция регенерации. С помощью воды удаляются ненужные продукты жизнедеятельности.
  4. Вода как реагент. Она участвует во многих химических реакциях: реакциях полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза.
  5. Терморегуляторная. Поглощает большое количество тепловой энергии при минимальном повышении собственной температуры. Таким образом, защищает организм от перегрева. Обеспечивает равномерное распределение тепла по всему организму.
  6. Придает форму и упругость клетке. Вода практически не сжимается (в жидком состоянии) и служит гидростатическим скелетом. В составе клетке вода занимает 1 место среди всех химических соединений, определяет объем и упругость.

Химическая роль

Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:

  1. фотосинтеза растений;
  2. гидролизе – разрушении веществ с присоединением воды.

Химический состав клетки

Рассмотрим полный состав на рисунке № 2.

Химический состав

Органические вещества

  1. Белки – сложные органические соединения. В одном организме может быть несколько тысяч разных видов. Самый известный белок — гемоглобин. Он осуществляет поступление кислорода ко всем клеткам. Благодаря белку Интерферону, организм человека борется с вирусными заболеваниями.
  2. Углеводы необходимы, как источник энергии. К ним можно отнести: глюкозы, сахарозу и д. р.
  3. Жиры являются запасным источником энергии и воды. Особенно они важны для животных, впадающих в спячку.
  4. Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные соединения. Присутствуют во всех живых организмах. Передают наследственную информацию. Они хорошо растворимы в воде, практически нерастворимы в органических растворителях.

Неорганические вещества

  1. Вода составляет 70 процентов. Непосредственный участник роста, размножения, питания, выделения, передвижения веществ в клетке и организме.
  2. Минеральные соли. Они растворены в воде. Составляют от 1-1,5 процентов. В растворенном виде они образуют необходимую среду для химических процессов.
  3. Углекислый газ.
  4. Кислоты и основания.

Как образуются органические и неорганические вещества

В природе большое разнообразие клеток. Они могут отличаться размерами, функциям, формой. Могут быть свободноживущими или входить в состав многоклеточного организма. При всем многообразии они состоят из одних и тех же типов химических веществ.

Живую клетку отличают 2 особенности:

  1. высокое содержание воды;
  2. большое количество сложных органических веществ.

По подсчетам ученых в ней можно встретить около 70 химических элементов, правда, только 24 встречаются постоянно. Рассмотрим рисунок № 3.

По количеству элементы, содержащиеся в клетках, делят на 3 группы.

  1. Макроэлементы. Встречаются в большом количестве. К ним относят: Кислород, Углерод, Водород, Азот, Серу, Железо, Фосфор, Кальций и т.д.
  2. Микроэлементы. Встречаются в небольшом количестве такие элементы, как: Марганец, Медь, Кобальт, Цинк и т.д. Несмотря на малое содержание, они выполняют большую роль в обмене веществ.
  3. Ультрамикроэлементы. Составляют менее 0, 000001 % в организме живых существ. К ним относятся: Золото, Серебро, Платина, Цезий, Селен и т. д.

Процентное содержание элементов не характеризует их важность в организме.

Многие элементы входят в состав биологически важных веществ, ферментов, витаминов. Например, Кобальт входит в состав Витамина В 12.

Эти 70 элементов могут входить в состав клетки. Они образуют 1000 химических веществ, которые можно разделить на неорганические и органические вещества.

Вода в органах и тканях

Всем живым существам необходима вода. Тело человека состоит из воды на 60-80 процентов. Она необходима каждому органу: коже, головному мозгу, желудку, сердцу, зубной эмали, ногтям и т.д.

При недостатке жидкости происходит обезвоживание организма. В клетке человека в разных органах и тканях содержится разное количество воды.

Для наглядности представлен рисунок № 4.

Примечательной особенностью является то, что с возрастом в теле человека становится меньше жидкости.

Например, у новорожденного — 80 процентов жидкости, у пожилого человека — 60 процентов.

Функции свободной воды в бактериальных клетках

Вода в клетках живых организмах бывает двух видов.

  1. Свободная, входит в состав цитоплазмы, заполняет межклеточные пространства, заполняет сосуды, пространства между органами. Она нужна для транспортировки веществ и для поддержания процессов жизнедеятельности
  2. Связанная, входит в состав клеточных структур (например, белков, мембран).

Основных различием бактериальной клетки является отсутствие ядра. Вместо него в центральной части находится ядерное вещество, которое выполняет такие же функции. Рассмотрим рисунок № 5.

Бактериальная состоит из 80-90 процентов воды, 10 процентов приходится на долю сухого вещества.

Свободная вода в ее составе выполняет функции:

  1. растворителя;
  2. транспортировки;
  3. обеспечивает процессы метаболизма;
  4. способствует размножению.

Существуют организмы, не имеющие клеточного строения. К ним относят вирусы.

В жизнедеятельности клетки вода выполняет ключевую роль. Её содержание не редко достигает 70-80 процентов. Вода необходима для каждого процесса в живом организме и содержится в каждом органе. Вода – источник жизни, ее биологическая роль бесценна для живого организма.

Перечислите основные функции воды в живых организмах

Назвіть організми під час здійснення фотосинтезу яких не відбувається виділення киснюа) пупрпурові бактеріїб)зелені водоростів)червоні водоростіг)діа мантові водорості​ Органам травної системи тигра плиз ​ » составить таблицу «Зубная система млекопитающих»: 1 — название зубов, 2 — место расположения на челюсти и форма, 3 — функции Какое оплодотворение и развитие зародыша: внутренне или наружное более совершенно и почему? Допоможіть будь ласка ​ Помогите пожалуйста дам 20 баллов ​ Отметь, для какого класса хордовых характерно наличие кожно-лёгочного дыхания?.Кто является представителем данного класса? Ответ:акулажерлянкаосётрНЕ ИГНОРЬТЕ (ЗАРАНЕЕ СПАСИБО )​ Письменно дать характеристику семействам Розоцветные, Мотыльковые, Крестоцветные, Пасленовые, Сложноцветные по плану 1. строение цветка 2. тип плода 3. представители 4. значение для человека Ознаки штучних екосистем​ Чому філогенетичну систему організмів вважають відображенням процесу еволюції?

Свойства воды и ее роль в клетке:
На первом месте среди веществ клетки стоит вода. Она составляет около 80% массы клетки. Вода важна для живых организмов вдвойне, ибо она необходима не только как компонент клеток, но для многих и как среда обитания.
1. Вода определяет физические свойства клетки — ее объем, упругость.
2. Многие химические процессы протекают только в водном растворе.
3. Вода — хороший растворитель: многие вещества поступают в клетку из внешней среды в водном растворе, и в водном же растворе отработанные продукты выводятся из клетки.
4. Вода обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью.
5. Вода обладает уникальным свойством: при охлаждении ее от +4 до 0 градусов, она расширяется. Поэтому лед оказывается легче жидкой воды и остается на ее поверхности. Это очень важно для организмов, обитающих в водной среде.
6. Вода может быть хорошим смазочным материалом.
Биологическая роль воды определяется малыми размерами ее молекул, их полярностью и способностью соединяться друг с другом водородными связями.
Биологические функции воды:
транспортная. Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма. В природе вода переносит продукты жизнедеятельности в почвы и к водоемам.
метаболическая. Вода является средой для всех биохимических реакций, донором электронов при фотосинтезе; она необходима для гидролиза макромолекул до их мономеров.
вода участвует в образовании смазывающих жидкостей и слизей, секретов и соков в организме.
За очень немногими исключениями (кость и эмаль зуба), вода является преобладающим компонентом клетки. Вода необходима для метаболизма (обмена) клетки, так как физиологические процессы происходят исключительно в водной среде. Молекулы воды участвуют во многих ферментативных реакциях клетки. Например, расщепление белков, углеводов и других веществ происходит в результате катализируемого ферментами взаимодействия их с водой. Такие реакции называются реакциями гидролиза.
Вода служит источником ионов водорода при фотосинтезе. Вода в клетке находится в двух формах: свободной и связанной. Свободная вода составляет 95% всей воды в клетке и используется главным образом как растворитель и как дисперсионная среда коллоидной системы протоплазмы. Связанная вода, на долю которой приходится всего 4% всей воды клетки, непрочно соединена с белками водородными связями.
Из-за асимметричного распределения зарядов молекула воды действует как диполь и потому может быть связана как положительно, так и отрицательно заряженными группами белка. Дипольным свойством молекулы воды объясняется способность ее ориентироваться в электрическом поле, присоединяться к различным молекулам и участкам молекул, несущим заряд. В результате этого образуются гидраты
Благодаря своей высокой теплоемкости вода поглощает тепло и тем самым предотвращает резкие колебания температуры в клетке. Содержание воды в организме зависит от его возраста и метаболической активности. Оно наиболее высоко в эмбрионе (90% ) и с возрастом постепенно уменьшается. Содержание воды в различных тканях варьируется в зависимости от их метаболической активности. Например, в сером веществе мозга воды до 80%, а в костях до 20%. Вода — основное средство перемещения веществ в организме (ток крови, лимфы, восходящие и нисходящие токи растворов по сосудам у растений) и в клетке. Вода служит «смазочным» материалом, необходимым везде, где есть трущиеся поверхности (например, в суставах). Вода имеет максимальную плотность при 4°С. Поэтому лед, обладающий меньшей плотностью, легче воды и плавает на ее поверхности, что защищает водоем от промерзания. Это свойство воды спасает жизнь многим водным организмам.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *