細胞内の水はどのような役割を果たしているのでしょうか？細胞内の水の働き。組織内の水分の存在

細胞質量の 40 ～ 98 パーセントが水であることは古くから確立されており、よく知られています。細胞内の水には次の役割があります。

細胞の弾力性を維持します。細胞が水分を失うと、葉は枯れ、果実は枯れます。
物質の移動を確実にする：物質の主要部分が細胞に流入し、不要な要素が溶液の形で細胞から除去されます。
化学反応は、物質が水に溶解するからこそ加速されます。
多くの化学反応への参加。
多数の化学物質（塩、糖を含む）を確実に溶解します。
ゆっくりと冷却し、ゆっくりと加熱する能力の助けを借りて、体温調節のプロセスに参加します。

細胞生命における水の役割

私たちの惑星の表面にある水は、おそらく最も一般的な物質です。そして、奇妙なことに。体積の点で細胞内で最も重要な位置を占めています。細胞の代謝が活発になればなるほど、細胞に含まれる水の量も多くなります。

細胞内では、水は遊離状態と結合状態の 2 つの状態で発生します。自由水 - 細胞間空間、液胞、血管、臓器腔内。外部環境から細胞内への物質の移動、またはその逆の物質の移動に必要です。結合水 - いくつかの細胞構造の一部として、膜、タンパク質分子、繊維の間に位置し、いくつかのタンパク質と関係しています。

細胞内の水の働き：細胞の弾力性、体積の維持、さまざまな物質の溶解。さらに、重要なシステムでは、化学の主要部分。反応は水中で起こります。

水には、他のどの物質にも劣らない、独自の多くの重要な特性があります。

ユニークな特性

水には、その分子の構造によって決定される真にユニークな特性があります。 1 つの水分子には 1 つの O 原子と 2 つの H 原子が含まれており、極性共有結合によって酸素に結合しています。この分子内の電子の特徴的な配置により、特別な電気的非対称性が存在します。酸素原子はより電気陰性度が高く、水素原子をより強く引き付けます。このため、共通の電子対が水分子内で水分子に向かって移動します。

水は理想的な溶媒です

分子の極性と水素結合を形成する能力の助けにより、水はイオン性化合物 (酸、塩、塩基) を簡単かつ迅速に溶解します。水および非イオン性だが極性の化合物に非常によく溶けます。これは、糖、アミノ酸、単純なアルコールなど、分子内に極性 (荷電) 基がある化合物について話しています。

では、細胞の栄養において水がどのような役割を果たしているのかを見てみましょう。
液体を飲むとき、私たちは何を飲むかさえ考えません。

フレッシュジュース。
またはただの水。

ただし、お茶や絞りたてのジュースは飲み物であり、食品に属することに注意してください。

体が細胞レベルで栄養素を確実に供給するために必要な水は、清潔で生物学的に利用できるものでなければなりません。（私たちの体のために）。それは特徴的でなければなりません。たとえば、世界保健機関は、水が遵守すべき100以上の指標を示しています。
このような水の必要性はなぜ説明されるのでしょうか?
私たちが普通の水を摂取すると、浮腫がよく起こりますが、一見すると水はきれいで、体はそれを使用できませんが、脂肪組織や手足に水を押し込みます。これは、体の要求を満たすものではなく、味の好みに基づいて摂取するためです。

細胞は膜で覆われており、それ自体にはポンプの機能が備わっておらず、水を汲み上げたり汲み出したりすることはできません。したがって、栄養素が溶け込んだ水が周囲にある細胞は、栄養素をまったく受け取らない可能性があります。

細胞内の水の役割と働き

細胞は適切な水に囲まれている場合にのみ栄養を受け取ります。「正しい水」の概念は、細胞の近くおよび細胞内にある液体の特性に関連付けられています。これらの特性により、水を生体が利用できるようになります。

結局のところ、細胞内の水の主な役割と機能は、まさにこの水に溶解した栄養素を細胞内に届けることです。つまり、細胞内への水（栄養分が溶けている水）の流れです。

このプロセスは医学的にはナトリウム-カルシウム代謝と呼ばれます。医学は数学と物理学を認めておらず、それらを不正確な科学であると考えており、それが知識の基礎となっています。
化学を置きます。しかし、2つの優等教育を受けたエンジニアであり、さらに2つの優等学位（一般教育と特別高度訓練）を取得した医師（自然医学を含む）として、私は彼らと議論し、これは電解質であると言うでしょう。

人体のすべての代謝プロセスは、液体 (細胞の内側と外側) の電位差によって行われます。そして、細胞間液の性質（まず化学的性質）が変化すると、電位も変化します。ナトリウムとカリウムは単独では移動できないため、ここでは化学的プロセスよりも物理的プロセスがより顕著です。

それでは、細胞の寿命を確保するには、水にどのような特性を与えるべきでしょうか?

まず、水を構造化する必要があります。
第二に、ある程度まで石化されていなければなりません。蒸留水を使用する人は飲用禁止なので注意したい。ミネラルで栄養を与えるために、体はあらゆるところからミネラルを摂取し始めます。
第三に、それは容易に消化可能であり、アクセス可能であり、十分に液体である必要があります。つまり、一定の張力があり、細胞に「水を与える」ことができる必要があります。

例えば、細胞液の内外の表面張力は43dyn.cmですが、通常の水道水では73dyn.cmです。

第四に、特定の比導電率を持たなければなりません。
5 番目の特性は、ORP の酸化還元電位 (正に帯電した粒子と負に帯電した粒子の比) です。
人間の体内では内部環境のORP（-100～-150mV）、飲料水ではこの指標（+150～+400）により、体がどのくらいのエネルギーを必要とするかが明らかになりました。
水のORPの変化、そしてそれをどこで手に入れるのですか、どう思いますか？;
第 6 に、水は酸と塩基のバランスを保っていなければなりません。そうでない場合はバランスが取れています。
また、水には味、つまり感覚を刺激する特性が必要です。この特性により水を飲みやすくしますが、これは必須ではありません。
それでも、水を消費するときは、その量を考慮する必要があり、体重1 kgあたり30 mlとして計算する必要があります（水は正しくなければなりません）。

そして、人間の組織や器官では、いつ何が起こるのでしょうか? この記事の続きにあるリンクを参照してください。

ごく少数の例外（骨や歯のエナメル質）を除いて、水は細胞の主な成分です。生理学的プロセスは水生環境のみで起こるため、水は細胞の代謝（交換）に必要です。水の分子は、細胞の多くの酵素反応に関与しています。たとえば、タンパク質、炭水化物、その他の物質の分解は、酵素の触媒による水との相互作用の結果として起こります。このような反応を反応といいます 加水分解.

水は光合成中に水素イオン源として機能します。細胞内の水には、遊離水と結合水の 2 つの形態があります。

無料の水細胞内の全水の 95% を占め、主に溶媒として、また原形質のコロイド系の分散媒として使用されます。

結合水, 全細胞水分のわずか 4% を占めるだけで、水素結合によってタンパク質と緩やかに結合しています。

水分子の極性。非対称な電荷分布により、水分子は次のように動作します。 双極子したがって、タンパク質の正に荷電したグループと負に荷電したグループの両方に結合できます。水分子の双極子特性は、電場内で水分子の向きを変え、電荷を帯びたさまざまな分子や分子の部分に付着する能力を説明します。その結果、水和物が形成されます。

熱容量。水は熱容量が大きいため、熱を吸収し、セル内の急激な温度変動を防ぎます。

水の輸送機能。水- 体内（血流、リンパ、植物の血管を通る溶液の上昇および下降の流れ）および細胞内で物質を移動させる主な手段。

水は潤滑剤のようなものです。水は、摩擦面がある場所 (関節など) に必要な「潤滑剤」として機能します。

水の密度は 4°C で最大になります。したがって、密度が低い氷は水よりも軽く、その表面に浮かび、貯水池を凍結から守ります。水のこの性質により、多くの水生生物の命が救われています。

水は独特の物質です。それは地球上のあらゆる場所に分布しています。 H2O 分子がなかったら私たちの生活はどうなるか想像してみてください。そして想像することは何もありません - 私たちの地球上に生命は存在しないでしょう。人間は70％が水分です。体が若いほど多く含まれていますが、年齢とともにその量は減少します。たとえば、細菌を考えてみましょう。細菌の中の H2O の割合は 90% です。

この記事では、セル内のすべてを強調表示し、それぞれを詳細に検討することをお勧めします。そこには、フリーとバインドの 2 つの形式で含まれていることを言及することが重要です。これについては少し後で扱います。

水

水が私たちの生活において非常に重要、あるいはむしろ重要な役割を果たしていることは誰もが知っています。それがなければ、私たちの地球は死んだ、生命のない砂漠になってしまうでしょう。科学者たちは水と人体におけるその役割についてまだ研究を続けています。

水は私たちの細胞内に自由な形と結合した形で存在しているとすでに述べました。 1つ目は物質を分配する、つまり細胞の内外に物質を移動させる役割を果たします。そして最後のものは次のように観察されます。

繊維の間
膜;
タンパク質分子;
細胞構造。

細胞内の自由水と結合水は両方とも必ず何らかの機能を果たしますが、これについては後で説明します。さて、H2O 分子自体がどのように構成されているかについて少しお話します。

分子

まず、水の分子式を H2O と表しましょう。これは地球上で非常に一般的な物質であり、水の分子式はさまざまな知識分野で頻繁に見つかるため、覚えておく必要があります。ちなみに、それは人間のすべての臓器に含まれており、歯のエナメル質や骨にも含まれていますが、その割合はそれぞれ10％と20％と非常に少ないです。

すでに述べたように、体が若ければ若いほど、より多くの水分が含まれます。科学者たちは、タンパク質が大量の水と結合できないという事実が私たちの老化の原因であると示唆しています。しかし、これはあくまで仮説にすぎません。

機能

それでは、以下のリストからさらに明確に強調表示してみましょう。

ほとんどすべての化学反応はイオン性であり、水中で起こるため、H2O は溶媒として機能します。なお、物質には親水性（例えばアルコール、糖、アミノ酸などを溶かす）もあれば、疎水性（脂肪酸、セルロースなど）もある。
水は試薬として機能します。
輸送、体温調節、構造機能を果たします。

それぞれを個別に検討することを提案します。順番に見ていきましょう。リストの最初は溶媒関数です。

溶媒

細胞内の水の機能は数多くありますが、最も重要なものの 1 つは、多くの反応の流れを助けることです。 H2O 分子は溶媒として機能します。細胞内で起こるほとんどすべての反応はイオン性です。つまり、反応が起こる媒体は水です。

試薬

細胞内の水の次の機能は、体内で起こる化学反応に試薬として参加することです。これらには次のものが含まれます。

加水分解;
重合;
光合成など。

化学では、これは特定の化学反応に関与する物質に与えられる名前です。最も重要なことは、反応には関与しますが、処理の対象ではないということです。研究室の試薬 (試薬とも呼ばれます) は、かなり一般的な現象です。

水は試薬として、体に必要な他の物質の調製に関与します。

輸送機能

なぜ私たちは生きているのでしょうか？私たちの体は、それを構成する細胞が生きているからこそ存在しています。そして、H2O 分子のユニークな構造といくつかの機能に感謝する必要があります。水は私たちの体の不可欠な部分であり、各細胞にはこれらのユニークな分子が含まれている、またはむしろその組成の最初の部分に水が含まれていることについてはすでに述べました。

細胞内の水の輸送機能は、私たちの体内の H2O のもう 1 つの目的です。水には特定の特徴があります - 栄養素が細胞に入るおかげで、細胞間隙に浸透します。

血液やリンパ液にも水分が含まれており、水分が不足すると出血や血栓症といった何らかの影響が生じることも知っておく価値があります。

体温調節

細胞内の水のどのような機能がまだ解析されていないのでしょうか? もちろん体温調節も。水は熱を吸収し、長時間保持することができると言いました。したがって、H2O は細胞を低体温や過熱から保護します。体温調節の機能は個々の細胞だけでなく、生物全体にとっても必要です。

構造機能

すでにリストしましたが、もう1つの目的を分解することは残っています - これは細胞の構造の維持です。

液体の水を圧縮してみたことがありますか? 実験室環境であっても、これを達成することは非常に困難です。水のこの性質は、各細胞の形状と構造を維持するために必要です。

永遠に忘れないでください。水がなければ生命は不可能です。体内の水分が約 3% 失われると、私たちは喉の渇きを感じます。20% を失うと細胞が死滅し、その結果、人間も死滅します。飲む水の量を記録してください。

学校で「水は細胞内でどのような役割を果たしていますか?」というテーマで作文を書かなければならない生徒もいます。そして、一般生物学のコースを学んでいる勤勉な学生は皆、それなしでは人類の生活は不可能であることを知っています。人は最大 3% の水分を失うと、喉の渇きを感じ始めます。体液の約 20% が失われると、生体内の細胞が死滅し始め、最終的に死に至ります。

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