Выше речь шла о так называемой «свободной воде», но в живых организмах содержится и до 5% H2O, связанной с белковыми молекулами (сольватные связи). За счет таких связей молекулы белка получают оболочку, препятствующую их взаимодействию друг с другом. Именно из такой воды состоят клеточные структуры, например, мембраны.
Таким образом, определяется роль воды в клетке неорганическими и органическими веществами, из которых образуются нужные человеку (или другому организму) соединения.
Биологическая роль воды в клетке
Прежде чем говорить о том, какова биологическая роль воды в клетке, стоит рассмотреть ее молекулярную структуру и особенности. Нас интересуют три свойства молекулы H2O:
- маленький размер и масса;
- полярность молекул;
- способность соединяться друг с другом, создавая водородные связи.
С учетом этого мы получаем практически универсальный растворитель для солей и других соединений, со способностью проникать в клетки и межклеточное пространство (за счет полярного заряда и создаваемого им притяжения), влиять на состав клеточных мембран и других органелл.
Молекула H2O обеспечивает многие виды процессов. Ее заряды распределены асимметрично, поэтому молекула представляет собой диполь. Она может связываться с группами веществ с любым зарядом – положительным или отрицательным. Отсюда – биологическая роль воды в клетке:
- Транспортная среда. Благодаря воде различные вещества, которые входят в состав биологических жидкостей, доставляются в органы и ткани, без труда и задержек. Вода – основа лимфы, крови, различных секретов. Метаболизм, вывод отходов – все осуществляется благодаря воде.
- Метаболизм. То есть, обмен веществ. На биохимическом уровне это – масса реакций, и чтобы эти реакции произошли, компоненты должны раствориться. Кроме того, вода необходима для гидролиза (расщепления) больших сложных молекул до мономеров.
- Донорство электронов. Молекула H2O может отдавать электроны. Например, это происходит при фотосинтезе.
- Образование биологических жидкостей, секретов, соков, смазывающей жидкости, слюны и так далее.