О роли воды в организмах. Вода как растворитель

Вода в организме человека выполняет роль пластического материала, универсального растворителя, транспортного средства и, наконец, химического реактива в множестве реакций, составляющих обмен веществ. [c.181]

Воду часто называют уникальной жидкостью, что вполне справедливо, если иметь в виду уникальность той роли, которую играет вода в процессах протекающих в живых организмах (жизнь на Земле первоначально возникла именно в воде), а также в технике и быту. Огромные усилия затрачиваются учеными на то, чтобы раскрыть тайну воды, объяснить, почему именно вода заняла исключительное место среди всех жидкостей. Некоторые детали строения и свойств воды к настоящему времени надежно установлены, но очень многие вопросы до сих пор остаются без ответа. Одно бесспорно особое значение воды и как растворителя, и как среды для протекания биохимических реакций,— прямой результат необычных свойств этой самой распространенной на Земле жидкости. Именно в структуре и свойствах чистой воды следует искать причину появления комплекса специфических свойств, заметно отличающих водные растворы неэлектролитов от неводных. Мы специально говорим здесь о растворах неэлектролитов не только потому, что именно они составляют предмет рассмотрения в этой книге, но и потому, что при сопоставлении свойств водных и неводных растворов электролитов возникает трудность, связанная с различиями в ионизирующей способности, а это приводит, как известно, к ассоциации ионов в малополярных растворителях и делает сравнение малополезным. [c.5]

О роли воды в организмах. Вода как растворитель [c.102]

Из всех жидкостей, рассматриваемых в качестве растворителя, наибольшее значение имеет вода вследствие ее распространенности в природе и той особой роли, какую она играет в жизни всех организмов. Вода является главной составной частью всех клеток и тканей. Организм взрослого человека содержит в среднем 65% воды, организм новорожденного — 70%. В нормальных условиях организм взрослого человека потребляет в сутки около 2,5 л воды. Часть этого количества вводится в организм извне, остальное образуется внутри организма в результате окисления веществ, содержащих водород (углеводы, жиры, белки). [c.15]

Объем газа, растворенного в одном объеме растворителя, приведенный к нормальным условиям, называется коэффициентом поглощения газа. Как видно из приведенных данных в табл. 27, растворимость кислорода в воде больше растворимости азота почти в два раза. Это играет большую роль для организмов, живущих в воде. [c.114]

Хитин является пленко- и волокнообразующим полимером. Хитиновые оболочки кроме опорной функции выполняют также роль полупроницаемых мембран, регулирующих водообмен организмов насекомых с окружающей средой. Хитин нерастворим в воде, спиртах, кетонах, в других органических растворителях. Он способен медленно растворяться в безводной НСООН. [c.330]

Вода, состоящая из молекул ВгО и называемая окисью дейтерия, или тяжелой водой, получила применение в качестве замедлителя в ядерных котлах (стр. 419). Ее содержание в обычной воде составляет 0,02%. Она медленнее подвергается электролизу, чем обычная вода. Этим пользуются для ее выделения. Особенность тяжелой воды как растворителя та, что в ней сильно снижена активность ферментов. Благодаря этому она как бы подавляет процессы в живых организмах, выступая в роли своеобразного яда. [c.98]

Для правильной оценки роли воды следует учесть, что химические и физико-химические реакции в животном организме протекают в водной среде. Вода не просто индифферентный растворитель реагирующих веществ, она сама по себе является активным участником многих реакций обмена. К таким реакциям относятся не только все реакции гидролиза, где вода непосредственно участвует в реакции, но также многочисленные ракции окисления, реакции гидратации, набухания коллоидов и многие другие. [c.385]

Такое высокое содержание воды в организмах с несомненностью говорит об очень значительной роли ее в процессах жизнедеятельности. Вода является растворителем разнообразнейших органических и неорганических веществ в организме. Кровь, лимфа, спинномозговая жидкость у высокоорганизованных животных, соки, идущие по [c.102]

Обрисовав схематично общее значение воды в жизнедеятельности организмов, перейдем к детальному рассмотрению роли воды как растворителя, а также к изучению растворов. [c.105]

Вода служит основным средством вывода и передвижения различных веществ от одного органа к другому во всех организмах, так как является растворителем для многих веществ, присутствующих или реагирующих в живых клетках. Невозможно найти жидкость, которая могла бы сравниться по своим свойствам растворителя с водой. Вода выступает в то же время в качестве конечного продукта биологического окисления органических веществ и играет важную роль при гидролитическом распаде и многих других химических реакциях. [c.57]

Хотя вода может проникать через такую полупроницаемую перегородку в обе стороны, но скорость ее прохождения из наружного сосуда во внутренний будет больше, чем в обратном направлении. Это явление — самопроизвольный переход растворителя в раствор, отделенный от него полупроницаемой перепонкой, — называется осмосом. Оно играет важную роль в жизнедеятельности растительных и животных организмов. [c.359]

Свободная вода составляв основу многих биологических жидкостей крови, лимфы, слюны, мочи и т. д. Она участвует в обмене веществ между клетками тела и внешней средой, в доставке питательных веществ, удалении продуктов внутриклеточного обмена, в поддержании температуры тела, а также выполняет механическую роль, способствуя скольжению трущихся поверхностей суставов. Кроме того, оиа проявляет свойства уникального растворителя веществ. При задержке в организме свободная вода собирается под кожей и образует отеки. При ее потере уменьшается объем плазмы крови, кровоснабжение тканей, а следовательно, доставка к ним кислорода и питательных веществ, что влияет на деятельность мозга. сердечно-сосудистой системы и скелетных мышц. [c.64]

Жизненные процессы у растений, как и у других организмов, протекают в водной среде. Вода необходима для поддержания структурной целостности биологических молекул и, следовательно, целостности клеток, тканей и всего организма. Она играет также важнейшую роль как растворитель минеральные и прочие питательные вещества перемещаются в растении в виде растворов. В отличие от того, что наблюдается у наземных животных, у всех нормально вегетирующих растений жидкая фаза воды непрерывна на всем протяжении от влаги, содержащейся в почве, до поверхности раздела жидкость — газ в листьях, где происходит испарение. Быстрый рост корней в почве обеспечивает обширную всасывающую поверхность, через которую проходят практически вся вода и все минеральные вещества, используемые растением. [c.11]

До недавнего времени говорить о структурной перестройке и кооперативных процессах в воде было не принято, а вопросы о структурированной воде и связанных с ней физиологических эффектах рассматривались как нечто апокрифическое. Вода как в свободном виде, так и в составе биологических организмов считалась пассивной и ей отводилась роль механического растворителя или простого аккумулятора тепловой энергии, в котором происходят многочисленные активные превращения веществ. [c.4]

ХОЛЕСТЕРИН С2,Н4( 0—одноатомный полициклический спирт, из группы стери-пов, пластинки с перламутровым блеском, жирные на ощупь, т. пл. 149 С нерастворим в воде, малорастворим в органических растворителях. В свободном состоянии и в виде сложных эфиров содержится в животных организмах. Особенно много X. в тканях нервной системы, кожном жире, желче, а больше всего в мозге, печени, почках. Из пищевых продуктов X. больше всего в животных жирах, желтках яиц и др. Многие вещества, играющие важную роль в организме,— производные X. (витамины, половые гормоны и др.). Нарушение обмена X. в организме вызывает ряд заболеваний (атеросклероз, холецистит и др.). X. впервые выделен из желчного камня, почти целиком состоящего из X. Нормальное содержание X. в крови человека составляет 160—200 мг в 100 мл. X. получают из спинного мозга животных, из жира, получаемого при промывке овечьей шерсти (ланолина) и др. [c.279]

Липидами называют жиры и жироподобные вещества растительного и животного происхождения, близкие по своим физико-химическим свойствам, но различающиеся по биохимической роли в организмах. Все липиды гидрофобны, т. е. нераствори.мы в воде, однако в ряде органических растворителей— эфире, ацетоне, бензоле, хлороформе они растворяются довольно хорошо. [c.304]

Наш организм почти па три четверти состоит из воды. Конечно, вода — прежде всего растворитель, в среде которого протекают все элементарные, молекулярные акты жизнедеятельности. Принципиальна роль воды как продукта и субстрата энергетичелкого метаболизма в живой клетке. Образно говоря, вода — это арейа, на которой разыгрывается действие жизни, и участник основных биохимических превращений. [c.9]

Это явление было открыто в 1748 г. французским священником Нолле. Он поместил раствор сахара в воде в закрытую снизу полупроницаемой перегородкой стеклянную трубку, которую погрузил в сосуд с чистой водой (рис. VI.3). Такая перегородка, например из бычьего пузыря, пропускает молекулы воды и не пропускает молекулы сахара. Нолле наблюдал засасывание воды в раствор, приводившее к повышению уровня в трубке. Избыточное давление, определяемое разностью высот уровней к жидкости в трубке и в сосуде, называется осмотическим давлением я. Это есть давление, которое необходимо приложить к раствору, чтобы растворитель не проникал в этот раствор через полупроницаемую перегородку. Осмотическое давление в растворе не существует, оно возникает лишь, если отделить раствор от растворителя полупроницаемой перегородкой. Осмотические явления широко распространены в природе. Оболочки растительных клеток являются перегородками, пропускающими воду и не пропускающими растворенные вещества. Поэтому клетки засасывают воду. Подобные мембранные явления играют большую роль и в организмах животных, например они регулируют концентрации солей в крови. [c.70]

В предыдущих главах мы уже рассмо- трели такие важные компоненты клетки, как вода, белки, ферменты, коферменты и углеводы. Перед тем как перейти к изучению метаболических процессов в клетках, следует рассмотреть еще одну группу биомолекул-лшмЭы. Липиды представляют собой нерастворимые в воде маслянистые или жирные вещества, которые могут быть экстрагированы из клеток неполярными растворителями, такими, как эфир или хлороформ. Наиболее распространенные липиды-жиры или триащлглицеролы, играют роль топлива для больщинства организмов. Именно в них запасается ббльшая часть энергии, ьщеляющейся в результате химических реакций. [c.325]

Какие же требования предъявляются к полимерам, используемым в фармакологии Прежде всего — это отсутствие у полимера и продуктов его деструкции токсичности. Токсическая и терапевтическая дозы должны заметно различаться. Полимер должен полностью выводиться из организма. Поскольку высокомолекулярные фракции могут накапливаться в печени, почках и других органах, необходимо знать молекулярно-весовое распределение полимера. Полимеры, как правило, должны хорошо растворяться в воде, в физиологическом растворе, в крови. Так, наличие в макромолекулах групп СООН, ОН, NHa, NH, SO3H, РО3Н, N->0, (-О-СН -— Hg—) и др. обусловливает их растворимость в воде. Важную роль играют концевые группы полимера, поскольку они могут проявлять собственную физиологическую активность например, бактерицидные свойства проявляет высокомолекулярный поливиниловый спирт, имеющий на конце остатки тг-амипосалициловой кислоты Кроме того, в полимере должны отсутствовать низкомолекулярные продукты растворители, катализаторы, стабилизаторы, пластификаторы, красители и др. Полимер должен быть устойчивым при хранении. [c.303]

Все волокнообразующие белки, например фиброин шелка и коллаген, построены преимущественно из бифункциональных аминокислот это практически линейные, хорошо кристаллизующиеся полипептидные цепи (см. ниже). Они обладают высокой разрывной прочностью при сравнительно низком удлинении. Нерастворимость шелка обусловлена кристаллизацией фиброина после выделения раствора из желез шелковичного червя. Растворение белка, так же как и растворение целлюлозы, затрудняется вследствие образования большого числа водородных связей между пептидными группами (растворители для целлюлозы, см, стр. 142—143, пригодны также для шелка из этих растворов белок люжет быть высажен добавлением раствора соли). Коллаген, по-видимому, имеет слабо выраженную сетчатую структуру, которая разрушается при гидролизе (образование желатины). Молекулярный вес коллагена превышает 1-10 (установлено путем измерения вязкости в 0,1%-ном растворе моно-хлоруксусной кислоты в воде). Очень высокий молекулярный вес этих полимеров вполне вероятен, очевидно, этим объясняется неудача попыток Грассмэна обнаружить концевые группы.. Эластин представляет собой высокоэластичное вещество с изотропной структурой, которая при вытягивании превращается в анизотропную. Поэтому эластин при вытягивании ведет себя как натуральный каучук. Его молекула также состоит преимущественно из бифункциональных аминокислот, которые вследствие своего строения затрудняют кристаллизацию (валин, пролин, фенилаланин) наличие некоторого числа химических связей между макромолекулами обусловливает абсолютную нерастворимость эластина. Эластин чрезвычайно устойчив к гидролизу (устойчивее, чем коллаген). Роль, выполняемая эластином в животных организмах, находится в соответствии с его аминокислотным составом больпюе количество [c.101]

Рассмотренные соотношения лежат в основе обшей теории кислот, оснований и индикаторов в водной среде. Концентрация водородных ионов играет большую роль в целом ряде самых различных явлений и процессов—в жизнедеятельности растворитель-ных и животных организмов и организма человека, в производственных процессах пищевой, кожевенной, текстильной и многих других отраслей промышленности она сильно влияет на свойства природных вод и на возможность применения их для той или дглг-" гой""целй . ...................................................... ..................... ................. -.......-. .......... [c.383]

Вода как растворитель. Вода давно является важнейшим растворителем, применяемым в технике, и такую же роль играет в природе. В ней растворяется огромное число веществ. Вода растворяет электролиты (кислоты, основания и соли), образуя растворы, в которых эти вещества содержатся в виде ионов. Она также растворяет многие неионизирующиеся соединения, как органические, так и неорганические. В водном растворе происходит большое число химических реакций. Из них особое значение имеют биохимические реакции, происходящие в живых организмах с участием органических веществ, например сахаров и белков (брожение, окисление и т. д.). [c.332]

Вода — важнейшая составная часть всех организмов. Она выступает в организме в роли растворителя различных веществ в водной среде происходят различные химические реакции, с участием воды идут реакции гидролиза сложных органических веществ, вода образуется как продукт реакций окисления органических веществ. Большинство химических пре-врап1,ений, лежащих в основе жизнедеятельности организма, в той или иной мере связано с участием воды. Отсюда понятно, что жизнь без воды невозможна. Организм взрослого человека на 65% состоит из воды. Еще больше воды содержится в сочных частях растений и в микроорганизмах. [c.203]

Липиды представляют собою большую группу органических веществ, различных по химической структуре и обладающих одним общим для них свойством — нерастворимостью в воде и растворимостью в различных органических растворителях. Вполне попят1ю, что путь превращения различных по своей структуре липидов, их распад и синтез ие люгут быть одинаковыми. Различной должна быть и роль их в организме. Ниже мы остановимся на обмене жиров, фосфатидов и стеридов. О роли липовита-минов и стеринов уже сообщалось (стр. 118 и 50). [c.303]

Как изменение структуры гйдратных комплексов II формы связи молекул воды в них повлияет на ход биохимических процессов в пашем организме, на наше самочувствие и поведение По теории Полинга, изменение свойств гйдратных комплексов под влиянием анестетиков приводит к наркозу. Анализ основных за-коиомерностей действия анестетиков, а также нервных и мышечных (паралитических) ядов, наркотиков и галлюциногенов показывает, что во всех этих случаях именно реакция расслоения является универсальным механизмом выключения активного функционирования клеток. Иными словами, вода внутри клеток нашего организма — не пассивный растворитель, и закономерности ее связывания биологически активными веществами могут быть использованы для объяснения некоторых биохимических механизмов регулирования и саморегулирования не. только в патологических состояниях, но и в нормальной работе систем организма, в том числе гормональной. Эта сторона роли связанной воды представляется наиболее существенной в работе живой клетки, ей мы посвятим первую часть нашей книги. [c.10]

Огромная роль углеводов и в частности дисахаридов в функционировании живых организмов общеизвестна. Именно поэтому свойства водных растворов этих биоактивных веществ интенсивно изучаются. Однако, несмотря на многочисленные экспериментальные исследования и результаты машинного моделирования, мнения по поводу конформационного состояния молекул дисахаридов в воде весьма противоречивы. Некоторые авторы считают, что, например, конформация сахарозы [ 1, 2] в водном растворе подобна кристаллической, т.е. близка к сферической и является достаточно жесткой, но при растворении возможна потеря одной внутримолекулярной водородной связи [2]. Интерпретируя рентгеновские данные и рамановские спектры, авторы [3,4] полагают, что число внутримолекулярных водородных связей зависит от концентрации сахарозы, а при низких концентрациях их нет вообще. Однако на основании результатов ЯМР исследований машинного моделирования авторы [5] пришли к выводу о том, что в водных растворах сахарозы в отличие от мальтозы и целлобиозы водородная связь не является определяющей в формировании конформаций. Нил и Горинг [6], объясняя кажущиеся удельные расширяемости мальтозы в водном растворе, предположили, что два остатка глюкозы в молекуле В-мальтозы складьшаются за счет внутримолекулярной гидрофобной связи, перекрывая доступ растворителя к гидрофобным поверхностям. Авторы [7] также считают, что конформации мальтозы и сахарозы могут претерпевать большие изменения. Однако неизвестно, зависят ли эти конформационные изменения от концентрации. По мнению этих авторов, конформация лактозы не допускает сильных внутримолекулярных взаимодействий. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология