Какое главное свойство воды для живых организмов

Воды в живых организмах содержится очень много. В большинстве случаев она составляет более половины массы живого организма, а иногда ее доля в организме составляет 95-99%. Все это обусловлено чрезвычайно большой ролью воды для жизнедеятельности живых организмов. И такое значение обусловлено особыми свойствами воды, которыми она обязана своему строению.

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Эти атомы образуют полярные полюса молекулы (положительный полюс – атомы водорода, а отрицательный полюс – атом кислорода). Существование полюсов делает возможным образование водородных связей, которые позволяют молекулам воды образовывать между собой и с другими веществами различные комплексы. Подобные комплексы молекул существенно повышают температуры кипения и таяния воды (по сравнению с похожими молекулами) и увеличивают ее теплоемкость. Они же делают воду очень хорошим растворителем и благоприятной средой для протекания целого ряда реакций.

Важнейшими для живых организмов свойствами воды можно назвать следующие:

1. Вода является прекрасным растворителем для полярных веществ и неполярных веществ, имеющих заряженные участки.

2. Вода способна образовывать агрегатные группы молекул между своими молекулами и с молекулами других веществ. Это значительно усиливает силу поверхностного натяжения, что позволяет воде подниматься по капиллярам почвы и сосудах растений.

3. Из-за наличия между молекулами воды водородных связей ее испарение требует большого количества энергии, а в результате ее замерзания выделяется тепло. Поэтому наличие на нашей планете воды в трех агрегатных состояниях значительно смягчает ее климат. Кроме того, многие организмы использует испарения воды в условиях высоких температур для охлаждения своего организма.

4. Наибольшей плотности вода достигает при 4 ° С. Лед имеет меньшую плотность, чем вода. Поэтому зимой он размещается на поверхности водоемов и защищает организмы, которые в них живут, от переохлаждения. Молекулы органических или неорганических веществ, которые являются полярными или имеют заряженные участки, легко взаимодействуют с молекулами воды и, соответственно, легко в ней растворяются. Такие вещества называют гидрофильными. Если же молекулы органических или неорганических веществ не являются полярными и не имеют заряженных участков, то они практически не взаимодействуют с молекулами воды и, соответственно, в ней не растворяются. Такие вещества называют гидрофобными.

Так как вода в жидком состоянии все же не имеет жесткой внутренней структуры, тепловое движение молекул приводит к постоянного перемешивания молекул водного раствора. Это явление называют диффузией. Вследствие диффузии концентрации растворенных веществ в разных частях раствора выравниваются.

Наличие в живых организмах биологических мембран приводит к появлению явления осмоса. Вследствие того что биологические мембраны является полупроницаемой, через них не могут проходить крупные органические молекулы, но могут проходить молекулы воды. В случае, когда концентрация крупных молекул по разные стороны мембраны различна, молекулы воды начинают интенсивно перемещаться на ту сторону, где концентрация растворенных веществ является выше. Вследствие этого и возникает избыток веществ по одну сторону мембраны, что можно наблюдать в виде осмотического давления.

Осмотическое давление является очень важным для живых организмов. Благодаря ему возникает тургор (упругость растительных тканей) и происходит клеточный транспорт.

Источник

Безусловно, вода – самый важный и нужный питательный элемент для человеческого организма. Это вторая после кислорода составляющая, необходимая для выживания всего живого. Именно поэтому, мы вам расскажем в этой статье всю пользу воды для человека, ее роль в похудении и суточную потребность.

Человеческий организм на 2/3 состоит из этого вещества, поэтому чрезвычайно важно употреблять, по возможности, максимальное количество воды, которое бы обеспечивала его нормальное функционирование.

Еще с древних времен люди ценили воду, за ее полезные, уникальные, лечебные способности, применяя бани, обтирания, минеральные ванны, поклонялись ей, придавая ей особый таинственный, магический смысл. Кроме того, человек без H2O, при обычной температуре (16-23 градуса) не сможет прожить и 10 дней, поэтому давайте разбираться во всех ее целебных свойствах на организм.

Роль воды в организме человека

Регулярное употребление жидкости благотворно влияет на общее состояние здоровьяи имеет очень важную роль для нормального функционирования всех систем организма:

улучшается пищеварение, усваивание пищи
регулируется температура тела и кровообращение
нормализуется поступление питательных веществ и кислорода в клетки
выводятся токсины

К тому же H2O улучшает подвижность суставов и помогает защитить ткани и органы в организме.

Достаточное потребление жидкости, поддерживает обмен веществ на высоком уровне, помогая избавиться человеку от лишнего веса. Вода позволяет перерабатывать отложенные жиры и поддерживает тонус мышц. Что также не менее важно, обильное питьё помогает предотвратить обезвоживание, влекущее за собой негативные последствия.

Какие полезные функции в организме выполняет вода

Полноценное снабжение организма водой позволяет поддерживать уровень жидкостив нем на постоянном уровне, обеспечивая тем самым его нормальное и эффективное функционирование.

Ниже обозначим самые полезные функции воды, которые помогают поддерживать здоровое состояние организма.

Нормализует пищеварительный процесс

Употребление воды играет важную функцию при переваривании твёрдой пищи.

Пищеварительная система зависит от достаточного количества жидкости, необходимой для переработки пищи. Кислоты и ферменты в желудке требуют баланса воды для превращения поступающей еды в однородную жидкость. В таком виде она поступает в кишечник и проходит следующую стадию пищеварительного процесса. Выделение желудочного сока зависит от достаточного количества жидкости в организме, которая облегчает переваривание пищи.

Недостаток жидкости может привести к таким частым симптомам, как изжога и запоры. Питьё предотвращает появление этих признаков и нормализует пищеварительный процесс

Улучшает кровообращение

Обильное питьё позволяет поддерживать нормальное количество жидкости и способствует хорошему кровообращению. К тому же, вода позволяет переносить различные питательные вещества и кислород в клетки и выводить токсины.

Многие ферментативные и химические реакции также проходят с участием воды. Через лимфатическую систему и поток крови она способствует движению многих элементов – питательных веществ, гормонов, кислорода и антител.

Белки и ферменты функционируют более эффективно в менее вязких жидкостях, поэтому сбалансированное употребление H2O крайне важно. Это позволяет регулировать все функции организма, способствует нормальной циркуляции крови и усваиванию различных элементов.

Более того, она влияет на процесс терморегуляции и позволяет удерживать тепло. Для нормальной жизнедеятельности все системы должны правильно функционировать

Защищает суставы и органы от разрушения

Употребление воды улучшает подвижность суставов и обеспечивает защиту других органов и тканей. Между суставами расположена хрящевая ткань. Она играет роль подушки между костями, обеспечивая нормальное движение.

Обезвоживание негативным образом сказывается на суставах. В связи с этим может появиться артрит. Поэтому для защиты суставов нужно пить достаточное количество воды. Дневная норма поможет обеспечить нормальное функционирование желудочно-кишечного тракта, а также других тканей и органов. Это также позволяет оградить спинной мозг от различных повреждений.

Способствует похудению

Употребление воды помогает сжигать жиры, эти процессы происходят в печени. При недостаточном количестве H2O, печени приходится брать на себя функцию почек. Но в этот момент печень не способна перерабатывать жиры. Поэтому, чем больше воды употребляется, тем больше жиров способен переработать организм

Предохраняет от обезвоживания

Обильное питьё позволяет поддерживать нормальное количество жидкости в организме. Обезвоживание приводит к разрушительному эффекту. В таком состоянии организму приходится работать с двойным усилием, чтобы распределить имеющееся количество воды. Поскольку нет резервных систем, организм вынужден функционировать лишь на основе имеющихся запасов.

Недостаток жидкости в организме (обезвоживание) может вызвать следующие побочные эффекты:

боли в суставах
проблемы с желудком, язву
боли в спине
головокружение
ощущение дезориентации и спутанность сознания

При недостаточном употреблении воды, организм начинает расходовать её. Если не поддерживать постоянный водный баланс, многие физиологические функции оказываются под угрозой. Обезвоживание не всегда легко распознать и большую часть времени оно может не проявляться. Многие люди вспоминают об этом лишь в состоянии жажды. Однако это не точный показатель потребности в воде. Очень важно пить больше, чем требуется для утоления жажды.

Сколько нужно человеку пить воды в день?

Норма для среднестатистического человека составляет, 2-3 литра в день, если учитывать, что на 15 кг массы тела должно приходиться 0.5 л. Поэтому, чем больше человек весит, тем ему больше надо пить H2O, для нормальной работы всех систем организма. Например, человек, вес которого составляет 75 кг должен выпивать минимум 2.5 л, а человек массой 90 кг уже не меньше 3 л.

По правилам, чем больше вес, тем больше жидкости нужно употреблять. К тому же, это чрезвычайно важно, если вы занимаетесь физическими упражнениями. Во время нагрузки потоотделение выводит в два раза больше воды. Именно поэтому многие бодибилдеры, легкоатлеты, боксеры и другие спортсмены при высоких энергозатратах нуждаться в повышенных ежедневных нормах воды.

Таким образом, норма потребления воды человека, будет зависеть от:

Веса тела (все просто, чем больше вес человека, тем больше надо воды пить)
Затрат энергии (активное население планеты, которое регулярно занимается спортивными, физическими нагрузками, а также рабочий класс населения, выполняющий тяжелую работу в суровых, жарких условиях, нуждается в гораздо большем потреблении воды)
Климатических условий (в странах с жарким климатом, а также в условиях повышенных температур на улице, человек через пот, теряет значительное количество жидкости, чтобы избежать нарушения в работе организма, необходимо увеличить суточную норму воды)
Состояния организма (когда человек болен, ему зачастую рекомендуют врачи пить больше жидкости, для того, чтобы вода выводила как можно больше токсинов, продуктов обмена веществ естественным путем и через пот из организма)

Важно научиться прислушиваться к своему организму, он сам вам подскажет, сколько и в каком количестве нужно употреблять жидкость. Обычно организм нуждается в воде даже тогда, когда нет жажды.

Предпочтение отдавайте чистой, минеральной воде, которая обогащена всеми необходимыми микроэлементами (солями Na, K, Mg, Ca, Zn, Fe и другими).

Процесс кипячения сырой воды, выпаривает все полезные вещества, электролиты, которые так необходимы нашему организму, поэтому, несмотря на то, что в суточную норму (2-3 литра) для человека входят все потребляемы им в течение дня жидкости (в основном супы, напитки, чай) не отказывайтесь от потребления чистой воды.

Что касается температуры H2O, предпочтение лучше отдавать тёплой, так как она усваивается намного лучше, чем холодная. Ещё один способ определения нормы потребляемой воды – проверить цвет мочи. Чем светлее оттенок, тем лучше.

Питье воды является ключевым моментом здорового образа жизни. Иначе организм начнёт разрушаться. Она нужна для различных функций организма, поэтому отслеживать норму – чрезвычайно важно.

Обильное питьё на регулярной основе поможет улучшить здоровье и позволит вам чувствовать себя гораздо лучше.

Как вода влияет на похудение?

Вода играет важную роль при похудении, сбрасывании лишнего веса. Она не содержит калорий, жиров, холестерина и соли. К тому же является веществом, подавляющим аппетит. Чем больше вы пьёте, тем меньше вам хочется есть. Это ещё одна причина, по которой употребление воды помогает желающим сбросить лишние килограммы.

Хорошо известен тот факт, что увеличение количества употребляемой жидкости помогает переработать жировые отложения. Для этого почки должны получать достаточное количество воды. Иначе данная функция будет возложена на другой орган – печень.

Если же печень работает сама по себе, она разрушает жиры и распределяет их в качестве энергии в различные части тела. Если же в почки не поступает достаточное количество жидкости, то их функцию начинает выполнять печень, и в конце концов она перестает перерабатывать жиры в организме. Поэтому, при перегрузке печени, очень быстро появляются жировые отложения. Употребление H2O позволит печени продолжить процесс метаболизма жиров.

Увеличение нормы выпиваемой воды также влияет и на другие системы организма. Обычно, если вы пьёте больше жидкости, функция эндокринных желез улучшается. Как только появляются признаки улучшения, повышенное количество жиров начинает использоваться в качестве энергии. Следовательно, чем больше воды вы пьёте, тем больше жиров преобразуется в «топливо».

Питьё также снижает скапливание жидкости и способствует тому, что в организме начинает откладываться меньше жира. Обычно, при недостаточном употреблении воды, организм старается накопить столько подкожного жира, сколько возможно. Однако, если употреблять норму воды, то это проблема сама собой отпадает, и организм не будет стремиться откладывать жировые отложения.

Подытожив всё вышесказанное, можно сказать, что употребление воды играет ключевую роль при похудении и нормальном функционировании организма. Чем больше жидкости человек выпивает, тем потенциально он сможет больше сбросить лишних кг. К тому же, вода помогает снижать аппетит, за счет чувства наполненности в животе, поэтому рекомендуется за 15 минут до приема пищи, выпивать стакан воды.

Употребление достаточного количества жидкости полезно не только для тех, кто стремится снизить вес, но и для тех людей, которые заботятся о своем здоровье, так как недостаток в воде приводит к нарушению всех биохимических, обменных процессов в организме

Источник

Вода (H2O) — важнейшее неорганическое вещество клетки. В клетке в количественном отношении вода занимает первое место среди других химических соединений. Вода выполняет различные функции: сохранение объёма, упругости клетки, участие во всех химических реакциях. Все биохимические реакции происходят в водных растворах. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.

Обрати внимание!

Вода в клетке находится в двух формах: свободной и связанной.

Свободная вода находится в межклеточных пространствах, сосудах, вакуолях, полостях органов. Она служит для переноса веществ из окружающей среды в клетку и наоборот.
Связанная вода входит в состав некоторых клеточных структур, находясь между молекулами белка, мембранами, волокнами, и соединена с некоторыми белками.
Вода обладает рядом свойств, имеющих исключительное значение для живых организмов.

Структура молекулы воды

Уникальные свойства воды определяются структурой её молекулы.

Между отдельными молекулами воды образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды.
Характерное расположение электронов в молекуле воды придаёт ей электрическую асимметрию. Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны атомов водорода сильнее, в результате молекула воды является диполем (обладает полярностью). Каждый из двух атомов водорода обладает частично положительным зарядом, а атом кислорода несёт частично отрицательный заряд.

Частично отрицательный заряд атома кислорода одной молекулы воды притягивается частично положительными атомами водорода других молекул. Таким образом, каждая молекула воды стремится связаться водородной связью с четырьмя соседними молекулами воды.

Свойства воды

Так как молекулы воды полярны, то вода обладает свойством растворять полярные молекулы других веществ.
Вещества, растворимые в воде, называются гидрофильными (соли, сахара, простые спирты, аминокислоты, неорганические кислоты). Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы могут двигаться более свободно и, следовательно, реакционная способность вещества возрастает.

Вещества, нерастворимые в воде, называются гидрофобными (жиры, нуклеиновые кислоты, некоторые белки). Такие вещества могут образовывать с водой поверхности раздела, на которых протекают многие химические реакции. Следовательно, тот факт, что вода не растворяет некоторые вещества, для живых организмов также очень важен.

Вода обладает высокой удельной теплоёмкостью, т. е. способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Чтобы разорвать многочисленные водородные связи, имеющиеся между молекулами воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство воды обеспечивает поддержание теплового баланса в организме. Большая теплоёмкость воды защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры.
Для испарения воды необходима довольно большая энергия. Использование значительного количества энергии на разрыв водородных связей при испарении способствует его охлаждению. Это свойство воды предохраняет организм от перегрева.

Пример:

примерами этого могут являться транспирация у растений и потоотделение у животных.

Вода обладает также высокой теплопроводностью, обеспечивая равномерное распределение тепла по всему организму.

Обрати внимание!

Высокая удельная теплоёмкость и высокая теплопроводность делает воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.

Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объём и упругость клеток и тканей.

Пример:

гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.

Благодаря силам сцепления молекул на поверхности воды создаётся плёнка, обладающая такой характеристикой, как поверхностное натяжение.

Пример:

благодаря силе поверхностного натяжения происходит капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.

К числу важных в физиологическом отношении свойств воды относится её способность растворять газы (O2, CO2 и др.).

Вода является также источником кислорода и водорода, выделяемых при фотолизе в световую фазу фотосинтеза.

Биологические функции воды

Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма. В природе вода переносит продукты жизнедеятельности в почву и к водоёмам.
Вода — активный участник реакций обмена веществ.
Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей и слизей, секретов и соков в организме (эти жидкости находятся в суставах позвоночных животных, в плевральной полости, в околосердечной сумке).
Вода входит в состав слизей, которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей. Водную основу имеют и секреты, выделяемые некоторыми железами и органами: слюна, слёзы, желчь, сперма и т. д.

Источники:

Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.

Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

https://infourok.ru/prezentaciya_po_biologii_na_temu_mineralnye_veschestva_i_voda-409343.htm

https://otvet.mail.ru/question/182353364

https://www.studfiles.ru/html/2706/741/html_fBK8q_mH0r.UWHS/htmlconvd-PYhDG9_html_1c3325a2.png

Источник