Stanice biologije

Anorganske tvari

Među ne organski spojevi Živi organizmi posebna uloga pripada vodi. Voda je glavno okruženje u kojem se pojavljuju metabolički procesi i konverzija energije. Sadržaj vode u većini živih organizama je 60-70%. Voda čini osnovu unutarnjeg medija živih organizama (krv, limfna, međustanična tekućina). Jedinstvena svojstva vode određena je strukturom njegovih molekula. U molekuli vode, jedan atom kisika je kovalentno povezan s dva atoma vodika. Molekula vode polarne (dipol). Pozitivna naknada se koncentrira na atome vodika, budući da je kisik više električne energije od vodika. Negativno nabijeni atoma kisika jedne molekule vode privlači se pozitivno nabijeni atom vodika druge molekule, dok se formira vodikovu vezu, koja je 15-20 puta slabija od kovalentnog. Dakle, vodikove veze su lako slomljene, koje se promatraju, na primjer, prilikom isparavanja vode. Zbog toplinskog kretanja molekula u vodi, neke su vodikove veze slomljene, a neke se formiraju. Prema tome, molekule se mogu pomicati u tekućem stanju, što je vrlo važno za metaboličke procese. Molekule vode lako prodiru kroz stanične membrane. Zbog velikog polariteta molekula vode je otapalo drugih polarnih spojeva. Ovisno o sposobnosti da obojite određene spojeve u vodi, uvjetovano su u hidrofilni, ili polarni i hidrofobni ili ne-polarni. U hidrofilnim spojevima topljivi u vodi, pripada većina soli. Hidrofobni spojevi (gotovo sve masti, neki proteini) sadrže ne-polarne skupine koje ne tvore vodikove veze, tako da se ovi spojevi ne otapaju u vodi. Ima visok toplinski kapacitet i istovremeno visoka toplinska vodljivost za tekućine. Ta svojstva čine vodu idealnim za održavanje termalne ravnoteže tijela.

Za održavanje procesa vitalne aktivnosti pojedinačnih stanica i tijela, mineralne soli su općenito važne. Živi organizmi sadrže otopljene soli (u obliku iona) i soli u krutom stanju. Ioni su podijeljeni na pozitivne (kacijete metalnih elemenata K +,N. a +, SA 2+, m 2+ t. e) i negativni (soli soli - sl -, sulfat - n tako 4 -, s O 4-, karbonat - NSO3 -, fosfat - H2P4-, NRR 4 2-, itd.). Različita koncentracija kationa K + iN. a + u ćeliji i međustanična tekućina uzrokuje razliku u potencijalima na staničnoj membrani; Promjena propusnosti membrane za K + iN. a + Nadraživanje utjecaja osigurava pojavu živčanog i mišićnog uzbuđenja. Anioni fosfatne kiseline podržavaju neutralna intracelularna srednja reakcija (pH \u003d 6.9), anioni karboksilna kiselina - Reakcija krvne plazme s niskim umu (pH \u003d 7.4). Spojevi kalcija (CACO 3. ) To je dio školjki mekušaca i najjednostavnijih školjki za rak. Kloridna kiselina stvara kiseli medij u želucukralježnjaci i čovjek, osigurava ovu aktivnost enzima želučanog soka. Ostaci sumporne kiseline, pridruživanje netopljivim spojevima u vodi koji osiguravaju njihovu topivost, što doprinosi uklanjanju tih spojeva iz stanica i tijela.

Medij je kombinacija staništa živih bića. Dodijelite vanjsko okruženje, tj. Kompleks čimbenika izvan tijela, ali potreban za njegove životne vrijednosti i unutarnje okoline.

Unutarnji medij tijela naziva se skup bioloških tekućina (krv, limfna, tkivna tekućina), stanice pranja i strukture tkiva te sudjeluju u procesima metabolizma. Predložio je koncept "unutarnjeg okruženja" u 19. stoljeću Claude Bernard, tako naglašavajući da, za razliku od promjenjivog vanjskog okruženja, u kojem postoji živi organizam, postojanost vitalnih stanica procesa zahtijeva odgovarajuću postojanost njihovog okruženja, tj. Unutarnje okruženje.

Živi organizam je otvoreni sustav, Otvoreno nazvan sustav, za postojanje od kojih je potrebno konstantan metabolizam, energija i informacije s vanjskom okruženjem. Odnos između tijela i vanjskog okruženja osigurava unos kisika, vode i prehrambenih tvari u unutarnji medij, uklanjanje ugljičnog dioksida i nepotrebnih, a ponekad i štetnih, metabolita. Vanjski okoliš opskrbljuje tijelo ogromnom količinom informacija koje percipiraju brojne osjetljive formacije živčanog sustava.

Vanjski okoliš nije samo korisno, već i štetno za utjecaj tijela. Međutim, zdravo tijelo normalno funkcionira ako učinci na okoliš ne mijenjaju granice permisivnosti. Takva ovisnost organizma tijela o vanjskom okruženju s jedne strane i relativne stabilnosti i neovisnosti životnih procesa od promjena u okoliš S druge strane, osigurava imovinu tijela koja se zove homeostaza (homeostaza). Tijelo je ultrastabilan sustav koji sama traži najstabilnije i optimalnije stanje, držeći razne parametre funkcija unutar granica fizioloških ("normalnih") oscilacija.

Homeostasis je relativna dinamička postojanost unutarnjeg medija i stabilnost fizioloških funkcija. To je upravo dinamična, a ne statička postojanost, budući da ne podrazumijeva ne samo mogućnost, već potreba za oscilacija sastava unutarnjeg medija i parametre funkcija unutar fizioloških granica kako bi se postigla optimalna razina tijela život.

Aktivnost stanica zahtijeva odgovarajuću funkciju opskrbe kisikom i učinkovito ispiranjem ugljičnog dioksida i drugih utrošenih tvari ili metabolita. Da biste obnovili srušene proteinske strukture i ekstrakcija stanične energije trebala bi dobiti plastičnu i energetsku materijal koji ulazi u tijelo s hranom. Sve se ove stanice dobivaju iz okolnih mikrocerdova kroz tekućinu tkiva. Konstantnost potonjeg se održava zbog razmjene plinova, iona i molekula s krvlju. Prema tome, postojanost sastava krvi i stanje barijera između tekućine krvi i tkiva, takozvane histohematske barijere su uvjeti homeostaze stanica microcouces. Izborna permeabilnost tih prepreka osigurava određenu specifičnost sastava stanica stanica potrebnih za njihove funkcije.

S druge strane, tekućina tkiva je uključena u formiranje limfe, razmjene s ispuštanjem tkanina s limfnim kapilarama, što omogućuje učinkovito uklanjanje velikih molekula iz microenvasa stanica, ne može se difundirati kroz histohematske barijere krvi. S druge strane, curi iz tkiva limfe kroz prsni limfni kanal ulazi u krv, osiguravajući održavanje postojanosti njezina kompozicije. Prema tome, u tijelu između unutarnjih srednjih tekućina postoji kontinuirana razmjena, što je preduvjet za homeostazu.

Međusobni odnose komponenti unutarnjeg medija između sebe, s vanjskim okruženjem i ulogom glavnih fizioloških sustava u provedbi interakcije unutarnjeg i vanjskog okruženja prikazani su na slici 2.1. Vanjski okruženje utječe na tijelo kroz percepciju svojih karakteristika osjetljivim uređajima živčanog sustava (receptori, organi osjetila), kroz svjetlo, gdje se provodi izmjena plina i kroz gastrointestinalni trakt, gdje su sastojci vode i hrane apsorbirana. Živčani sustav ima svoj vlastiti regulatorni učinak na stanice zbog ispuštanja posrednika u završetku živčanih vodiča, koji dolaze kroz mikrookruženje stanica na posebne strukturne formacije staničnih membrana - receptora. Utjecaj vanjskog okruženja koji se percipira živčani sustav može posredovano i kroz endokrini sustav koji tajne posebne gubaralne regulatore u krvi - hormoni. S druge strane, tvar sadržana u krvi i tkivnoj tekućini je više ili manje nadražena receptorima intersticijskog prostora i krvotoka, čime se osigurava živčani sustav informacije o sastavu unutarnjeg medija. Uklanjanje metabolita i stranih tvari iz unutarnjeg medija provodi se kroz dodjele organa, uglavnom bubrega, kao i lagani i probavni trakt.



Postojanost unutarnjih poslova - najvažnije stanje vitalna aktivnost tijela. Stoga se odstupanja sastava unutarnjih srednjih tekućina percipira brojni receptor sl. 2.1. Shema međusobnog odnosa unutarnjeg okruženja tijela.

strukture i stanični elementi nakon čega slijedi uključivanje biokemijskih, biofizičkih i fizioloških regulatornih reakcija s ciljem uklanjanja odstupanja. Istodobno, regulatorni reakcije sami uzrokuju promjene u unutarnjem okruženju kako bi se u skladu s novim uvisom postojanja tijela. Stoga je regulacija unutarnjeg medija uvijek usmjeren na optimiziranje sastava i fizioloških procesa u tijelu.

Granice homeostatne kontrole stalnosti unutarnjih poslova mogu biti krute za neke parametre i plastike za druge. Prema tome, parametri unutarnjeg medija nazivaju se kruti konstante ako je raspon njihovih odstupanja vrlo mali (pH, koncentracija krvnih iona), ili plastične konstante (razina glukoze, lipida, preostali dušik, tlak intersticijalnog tekućinu, itd.), tj Povezane s relativno velikim fluktuacijama. Konstante se razlikuju ovisno o dobi, društvenim i profesionalnim uvjetima, doba godine i dana, geografski i prirodni uvjetiI također imaju seksualne i individualne značajke. Uvjeti vanjskog okruženja često su isti za veći ili manji broj ljudi koji žive u određenoj regiji i odnose se na istu društvenu i dobna skupinaAli konstante unutarnjeg medija u različitim zdravim ljudima mogu se razlikovati. Prema tome, homeostatska regulacija postojanosti unutarnjeg medija ne znači potpuni identitet njezina kompozicije među različitim osobama. Međutim, unatoč individualnim i grupnim značajkama, homeostaza osigurava da se normalni parametri unutarnjeg okruženja tijela održavaju.

Tipično, prosječna vrijednost parametara i karakteristika vitalne aktivnosti zdravih pojedinaca, kao i intervala, unutar koje se oscilacije tih vrijednosti odgovaraju homeostazi, tj. Može držati tijelo na razini optimalnog funkcioniranja.

Prema tome, za ukupne značajke Unutarnje okruženje tijela Normalno je obično intervala oscilacija različitih pokazatelja, na primjer, kvantitativni sadržaj različitih tvari u krvi kod zdravih ljudi. U isto vrijeme, karakteristike unutarnjeg medija su međusobno povezane i međusobno ovisne vrijednosti. Stoga se pomaci jednog od njih često kompenziraju drugima, što se ne mora nužno odraziti na razini optimalnog funkcioniranja i ljudskog zdravlja.

Unutarnje okruženje je odraz najsloženijeg integracije vitalne aktivnosti različitih stanica, tkiva, organa i sustava s učincima vanjskog okruženja.

To određuje posebnu važnost pojedinačnih obilježja unutarnjeg okruženja koje razlikuju svaku osobu. Individualnost unutarnjeg medija temelji se na genetskoj osobnosti, kao i dugoročni utjecaj određenih uvjeta vanjskog okruženja. Prema tome, fiziološka norma je individualni optimalan od vitalne aktivnosti, tj. Najupečanija i učinkovita kombinacija svih životnih procesa u stvarnim uvjetima vanjskog okruženja.

2.1. Krv kao unutarnji okoliš tijela.

Slika.2.2. Glavne komponente krvi.

Krv se sastoji od plazme i stanica (ujednačenih elemenata) - eritrociti, leukociti i trombociti u suspendiranom stanju (sl. 2.2.). Budući da su plazma i elementi stanica slomili izvore regeneracije, krv se često izolira u neovisnu vrstu tkanine.

Funkcije krvi su raznolike. To je prvenstveno u više količina, funkcija prijevoza ili prijenosa plinova i tvari potrebnih za vitalnu aktivnost stanica ili da se ukloni iz tijela. To uključuje: respiratorni, hranjive, integrativne regulatorne i izlučne funkcije (vidi poglavlje 6).

Krv nastupa u tijelu i zaštitnoj funkciji, zbog vezanja i neutralizacije toksičnih tvari koje ulaze u tijelo, vezanje i uništavanje vladinih molekula proteina i vanzemaljskih stanica, uključujući zarazno podrijetlo. Krv je jedno od glavnih okruženja u kojima se provode mehanizmi specifične zaštite organizma iz vanzemaljskih molekula i stanica, tj. Imunitet.

Krv sudjeluje u regulaciji svih vrsta metabolizma i temperaturne homeostaze, izvor je svih tekućina, tajne i izlučivanja tijela. Sastav i svojstva krvi odražavaju smjene koje se pojavljuju u drugim unutarnjim srednjim tekućinama i stanicama, te su stoga krvne studije najvažnija metoda dijagnoze.

Iznos ili volumen krvi u zdravoj osobi je unutar 68% tjelesne težine (4-6 litara). Ovo stanje se zove Normopezija. Nakon pretjeranog unosa vode, volumen krvi može povećati (hipervolemija), a s teškim fizički rad U vrućim trgovinama i pretjeranom znojenju - pada (hipovolemija).

Sl.2.3. Određivanje hematokrita.

Budući da se krv sastoji od stanica i plazme, ukupni volumen krvi također se sastoji od volumena plazme i volumena staničnih elemenata. Dio volumena krvi po staničnom ime je ime hematokrita (sl. 2.3.). Hematokrit Zdravi muškarci je unutar 4448%, a kod žena - 4145%. Zbog prisutnosti brojnih mehanizama za regulaciju volumena krvi i volumena plazme (refleksima odbojnika, žeđi, živca i humoralnih mehanizama za promjenu usisavanja i odvajanja vode i soli, regulacija protearna kompozicija Krv, eritropose regulacija, itd.) Hematokrit je relativno kruta homeostatna konstanta, a njezina dugoročna i uporna promjena moguće je samo u uvjetima visoravni, kada adaptacija na nizak djelomični tlak kisika poboljšava eritropoes i, u skladu s tim povećava udio protoka krvi po staničnim elementima. Normalne vrijednosti gematokrita i, prema tome, volumen staničnih elemenata naziva se normalnim logorom. Povećanje volumena koji zauzimaju krvne stanice nazivaju se policythemia i smanjenje oligocitymije.

Fizika kemijska svojstva krv i plazma. Funkcije krvi su u velikoj mjeri određene svojim fizikalno-kemijskim svojstvima, među kojima najveća vrijednost Osmot tlak, onkotični tlak i koloidna stabilnost, stabilnost suspenzije, specifična težina i viskoznost.

Osmotički krvni tlak ovisi o koncentraciji krvnih molekula plazme otopljenih u njemu (elektroliti i neelektroliti) i je zbrajanje osmotskog tlaka sastojaka sadržanih u njoj. U isto vrijeme, preko 60% osmotskog tlaka je stvoreno natrijevim kloridom, a ukupno, anorganski elektroliti čini do 96% ukupnog osmotskog tlaka. Osmotski tlak je jedan od kruti homeostatske konstante i prosječno je 7,6 atm s mogućim rasponom fluktuacije od 7,38,0 atm. Ako unutarnja srednja tekućina ili umjetno pripremljena otopina ima isti osmotski tlak kao i normalna krvna ploča, takav tekući medij ili otopina naziva se izotonično. Prema tome, tekućina s višim osmotskim tlakom naziva se hipertonična i s nižim hipotonikom.

Osmotski tlak osigurava prijelaz otapala kroz polupropusnu membranu iz otopine manje koncentrirane do otopine koncentrirane, tako da igra važnu ulogu u raspodjeli vode između unutarnjeg medija i stanica tijela. Dakle, ako je fluid tkiva hipertonična, voda će teći u nju s dvije strane - od krvi i iz stanica, naprotiv, s hipotonicom izvanstaničnog medija, voda ide u stanice i krv.

Osnovna književnost

1. Ljudska fiziologija.Uređeno V.M. Pokrovsky, G.F. Coretko. - Medicina, 2003. (2007) 229-237.

2. Ljudska fiziologija u dva volumena. Tom I.Uređeno od strane V. M. Pokrovsky, F. Kown.- Medicina, 1997 (1998, 2000, 2001) Str. 276-284.

Dugo vremena krv je prepoznata kao moćna i iznimna snaga: sveta zakletve pričvrstili su krv; Svećenici su napravili drvene idole "krika krv"; Stari Grci donijeli su krv žrtvovanja svojim bogovima [mf1]. Neki filozofi drevne Grčke smatraju krv s nosačem duše. Drevni grčki liječnik Hipokrat je imenovao bezdušne krvi zdrave ljude. Mislio je da u krvi zdravih ljudi - zdravu dušu [mf2].

Mobilnost krvi je najvažnije stanje za život u tijelu [mf3].

Nastavljamo učiti krvožilni sustav , Sjećaš se što je cirkulacijski sustav? Pravo! Kardiovaskularni sustav + krv .

Ako se kardiovaskularni sustav može nazvati transportni sustav, tada se krv transportira s medijem.

Nemoguće je zamisliti državu bez transportnih veza, nemoguće je razumjeti postojanje osobe ili životinje bez protoka krvi duž posuda, kada se kisik, voda, proteini i druge tvari razdvajaju u sve organe i tkiva. [Mf4]

Krv je najvažnija komponenta unutarnjeg okruženja ljudskog tijela, pa prije nego što se kreće na karakteristiku krvi, potrebno je upoznati s glavnim pitanjima fiziologije unutarnjeg medija.

1. Koncept "unutarnjeg okruženja tijela [mf5]"

Primarni organizmi razvili su se u svijetu oceana. Voda im je donijela hranjive tvari i prihvatila proizvode razmjene [b6]. W. višestanični organizmi Većina stanica je izgubila kontakt s vanjskim okruženjem, a to okruženje je značajno (!) Promijenjeno iz vode iz vode. Bilo je vode, postalo je suho i nije uvijek ugodno. No, čestica tog oceana je prskanje u nama i sada, kao osnova unutarnjeg okruženja tijela.

Unutarnje okruženje tijela[Mf7] - agregat tekućine Uzimajući izravno sudjelovanje u procesu metabolizma i održavanju homoseostaze tijela [mf8]. [a]

Koncept unutarnje okruženje tijela uveden u fiziologiju K. Bernar 1854-1857. [B]

Unutarnji medij karakterizira dinamička postojanost [MF9].

Da biste opisali ovo stanje 1929. godine, U. Kannon je uveo izraz homeostaza [Mf10] [c].

U vezi s identifikacijom uloge bioorhythms u aktivnostima življenja organizma, kronobiologija je počela djelovati termin ne " homeostaza ", ali" gomeokines "ili " gomeorez ", Pod kojim se razumije ne samo vrijednost parametara, već i proces njihove promjene u vremenu.

Međutim, izraz "homeostaza" se često koristi u literaturi, dok znači postojanost unutarnjeg medija u odnosu na [MF11].

Granice homeostaze mogu biti krute i plastike. Njihovi pokazatelji ovise o vrstama, individualnim, genitalnim i drugim uvjetima. Tvrdi konstanti su parametri unutarnjeg okruženja koji određuju optimalnu aktivnost enzima, tj. Sposobnost provođenja metaboličkih procesa [MF12]. - 162- C.13]

Ukupna voda, tjelesne tekućine i unutarnje tekućine

Ljudsko tijelo se uglavnom sastoji od vode.

Njegov relativni sadržaj se mijenja s godinama od 75% u novorođenčetom za 55% u starijih osoba [B14]].

U ženama, relativni sadržaj vode je manji od muškaraca za 5%.

Balans vode (ulaz, obrazovanje, cirkulacija, sudjelovanje u metabolizmu, izlučivanje) je tema drugih predavanja na razmjeni vodene soli.

Voda je osnova svih tekućih medija [MF15].

Tekućine tijela podijeljene su u sljedeće odjeljke [d]:

Intracelularna (intracelularna [B16]) tekućina

Izvanstanična (izvanstanična) tekućina

Intravazalna tekućina

Krv u plazmi

Ekstravazovna tekućina

Međustaničan Tekućina (grijeh: tkivo, intersticijalno)

Kristalizacija (strukturirana) vodena kost i hrskavica (15% svih vode tijela [B17])

Prijevodnikularni [B18] (specijalizirane) tekućine

Tekućine zatvorenih šupljina (tj. Nemaju izravnu poruku s vanjskim okruženjem). [Mf19]

Likozni (sinonimi - cerebrospinalna ili spinalna tekućina mozga)

Sinovial (unutar-zglobna [B20]) tekućina

Masnoće serske školjke (Perikard, Pleura, Perikardium [B21])

Tekuće oko okruženja jabuka

Tekuće unutarnje uho

Tekućine otvorenih šupljina [B22]

Tajne probavnih žlijezda (slina, želučani sok, horizontalni, sok od gušterače, sok od crijeva)

Moisturizirajuće tekućine (respiratorni trakt, prosječno i vanjsko uho).

Tekućine izdvojene iz tijela [mf23] (urin, znoj, suze, mlijeko)

Bilješka! Tekućina elemenata u obliku krvi je unutarstanična voda, tako da se izvanstanična tekućina odnosi na krvnu plazmu, a ne svu krvlju.

Tekućine unutarnjeg okruženja uključuju:

tkanina (intercelularna) tekućina.

Međutim, [B24], specijalizirane tekućine treba uključiti u ovu kombinaciju.

Pročitajte više o Likore, pogledajte [++ 601 ++] c.129-130.

U mozgu se nalazi cerebrospinalna tekućina i međustanična tekućina (izvanstanični mjerni mozga [B25]). Nemojte identificirati ove koncepte!

Pod specijaliziranim tekućinama, tekućine zatvorenih šupljina su vjerojatnije. Ne smijemo zaboraviti na tekućine otvorenih šupljina tijela. Sve ove tekućine sudjeluju u održavanju homeostaze organizma. Kako ćete se osjećati kada odgovarate ako se osušite u ustima?

U pravilu, naglasite posebnu ulogu tkanina Budući da je samo u kontaktu s stanicama organizma [B26]. To se zove pravi [B27] Unutarnje okruženje tijela. Postoji mišljenje osnova unutarnji medij je krv i izravno hranjive tkivne tekućine [B28]

Ponekad ćelija direktno (bez posredovanja tekućine tkiva) kontakata i razmjene s drugim unutarnjim tekućinama. Na primjer, krv, kontaktiranje izravno s endokarda i endotela krvnih žila osigurava njihove životne vrijednosti [MF29].

Intersticija (intersticijalni prostor) (lat. Interstitium jaz, prorez) - sastavni dio vezivnog tkiva [MF30] i ima prilično složenu strukturu [MF31].

Korisno je zapamtiti sljedeće odnose:

[B32]

Raspodjela vode u tijelu ovisno o dobi u% tjelesne težine [B33]

Raspodjela vode u tijelu ovisno o podu na prosječnoj težini tijela 70 kg [B34]

Raspodjela vode u tijelu žene na 38-40. tjedna trudnoće u% tjelesne težine [B35]

3. Hizna hematske barijere [MF36]

Na tekućine podijeljene s vanjskim i unutarnjim barijerima [mf37].

Vanjske barijere - Koža, bubrezi, respiratorni organi, probavni trakt, jetra (!).

Domaće barijere - histohematska.

Izolacijski (specijalizirani):

Hematoentefalic

Hematonaneronalac

Hematotestikularan

Hematoftalmički

Djelomično izoliranje:

Hematokeolni

Hematokorticooprarenal

Hematotyroid

Hematopancreatic

Neinzulantni:

Miogematski

Hematoparatyid

Hematomodulosoprarenal

Strukturna baza histohematskih barijera je endotel kapilara [B38]. Barrier između intracelularnih i izvanstaničnih tekućih odjeljaka je biološka membrana. Biološke membrane staničnih organoida (intracelularne barijere podjelu tekućine na unutarstaničnim odjeljcima [B39]. [B40]

Voda, nije odvojena biološkim barijerama, također concorteretabolic. Voda povezana s proteinima, nazivaju se i drugi organski spojevi, ioni (tvori hidratske školjke) hidratacija.

Voda je povezana, s teškoćama uključena u ukupni ciklus vode u tijelu se zove nepokretan (fiksno). Suite nije povezano, lako uključen u ukupni ciklus vode u tijelu se zove mobilni .

Izvanstaničan Tekućine su lijepe sličan [B42]struktura koji je povezan s konstantnom razmjenom između krvne plazme, limfe, intersticijalne tekućine. Intracelularni Tekući mediji u njihovom sastavu je prilično razni Znači [B43].

Razlika u pripravku tekućih odjeljaka određuje intenzitet metabolizma između njih.


Slične informacije.


Nakon što se upoznaju s elementima prisutnim u živim organizmima, sada se obratimo razmjeni, koji uključuje te elemente (sl.). Također otkriva temeljnu sličnost između sve-u živim organizmima. Više u njima sadrži vodu. U svim organizmima, nalazimo i jednostavne organske spojeve koji igraju ulogu "građevnih blokova", od kojih se grade veće molekule. To, prije svega, aminokiseline, monosaharide, organske kiseline, alkohole, nukleotide i neke druge tvari.

Voda.Među anorganskim spojevima živih organizama je posebna uloga koja pripada vodi. To je glavno okruženje u kojem se pojavljuju metabolički procesi i energija. Sadržaj vode u živim organizmima je 60 - 75% njihove mase, au nekim (na primjer, meduza) - do 98%. Voda čini osnovu unutarnjeg okruženja organizme (krv, limfe, tekućinu tkiva). Najveći sadržaj vode u tijelu zabilježen je u embrionalnom razdoblju (95%) i s dobi se postupno smanjuje. Količina vode se razlikuje u različitim tkivima. Dakle, u sivoj tvari mozga, njegov sadržaj je 85%, u kostima - 20%, u caklinu zuba - 10%. Što je veće u stanicama vode vode, intenzivniji metabolizam je. Uz gubitak od 20% vode, smrt se može pojaviti. Bez potrošnje vode, osoba može živjeti ne više od pet do sedam dana.

Svojstva vode. Kao što znate, život je nastao u vodi i još uvijek ostaje blisko s njom povezanim. Iz tog razloga, fizikalna i kemijska svojstva vode temelj su za životne procese. U usporedbi s drugim vodenim tekućinama s relativno visokom temperaturom vrela i isparavanja.

Molekula sadrži dva atoma vodika, u kombinaciji s kovalentnim vezama s atomom kisika (sl.).

Komunikacija n - O - n se nalazi u kutu jedni drugima. Atom kisika kao više elektronegativni element privlači opće elektronske parove iz atoma vodika. Atomi vodika stječu djelomično pozitivan naboj i atom kisika - djelomično negativni, ᴛ.ᴇ. Molekula je polarna i predstavlja električni dipol., Na rezultat toga, elektrostatička interakcija nastaje između molekula vode, a budući da se privuče suprotne naknade, molekule vode imaju tendenciju da se "obveznica" (sl.). Ove interakcije, slabije nego obični ionske vezeNazvan vodikove veze.Energija vodikovog veza je 10 do 40 puta manja od energije kovalentne veze. Molekula vode, kao mali magnet, privlači četiri molekule formiranjem vodikovih veza. Zbog formiranja vodikovih veza molekule, jedan na drugome je spojen, što uzrokuje izvorno stanje tekuće vode na temperaturama od 0º do 100 ° C i oblikuje krute kristale leda na temperaturama ispod 0ºS.

Funkcije vode. Voda određuje volumen i unutarstanični tlak (Trgor) stanice. Sposoban je formirati vodenu školjku oko nekih spojeva (na primjer, proteina), što sprječava njihovu interakciju. Takva voda se zove povezani (strukturirani). To je 4 - 5% od ukupne količine vode u tijelu. Nazvan je još jedan dio vode (95 - 96%), koji nije povezan s kombiniranim, besplatno.To je to je to univerzalno otapalo, najbolje od većine poznatih tekućina.

S obzirom na ovisnost refleksivnosti u vodi, kombinacija konvencionalno podijelite polar ili hidrofilni (od grčkog. hidore- voda, fili.- Ljubav i nebola, ili hidrofobni (od grčkog. phobos- strah). Hidrofilne tvari su mnoge mineralne soli, šećer, alkoholi, kiseline itd. Za hidrofobne tvari, ne-polarne kovalentne veze su karakterizirane i, u vezi s tim, one nisu topive u vodi. Hidrofobni parafin, benzin, kerozin itd. Čvrste hidrofobne tvari nisu vlažne vodom.

Kao voda univerzalno otapalo Pripada izuzetno važnu ulogu. Većina kemijskih reakcija u tijelu javlja se samo u vodenim otopinama. Tvari prodiru u ćeliju, a životni proizvodi su izvedeni uglavnom u otopljenom obliku. Voda uzima izravnu ulogu reakcije hidroliza - razdvajanje organskih spojeva s pričvršćivanjem na mjesto razbijanja iona molekula vode (H + i IT).

Voda je također izvor elektrona u reakcijama fotosinteze. Cijepanje molekula elektronske vode dovodi do pojave jedne strane biljne stanice Proizvod - kisik, međutim, tvar s planetarnom vrijednošću.

Regulacija toplinskog režima organizama također je povezan s vodom. To je karakteristično za visoko toplinski kapacitet ᴛ.ᴇ. Sposobnost apsorbiranja topline s manjim promjenama vlastite temperature. Zbog toga voda sprječava oštre promjene temperature u stanicama iu tijelu u cjelini, čak i kada se značajno fluktuira u okolišu. Isparavanje vode tijekom transpiracije i znojenja?

Kada se voda ispari s organizmima (transpiracija i znojenje), troše se mnoge topline, što ih štiti od pregrijavanja. Zahvaljujući visokom toplinska vodljivost voda osigurava jedinstvenu raspodjelu topline između tkiva tijela (na primjer, kroz cirkulacijski sustav, cirkulaciju tekućine u tjelesnim šupljinama).

Otopljene u vodenim tvarima mogu promijeniti svoja svojstva, posebice zamrzavanje i vrelište, koja ima važnu biološko značenje, Tako, u stanicama biljaka otpornih na smrzavanje i hladnokrvne životinje s početkom zime, koncentracija topljivih proteina, ugljikohidrata i drugih spojeva, snižavajući temperaturu prijelaza vode u stanje kristalno, što sprječava njihovu smrt.

Mine-operativne soli i kiseline. Za pretvaranje o životnim sredstvima tijela u cjelini i njegovim stanicama, minurniju soli su važne, osim vode. U živim organizmima, oni su ili otopljeni (disocirani na ionima) ili u čvrstom stanju. Najvažnije je među ionima kationa K +, Na +, Ca2 +, Mg2 + i NSO, NRS, HPO, Cl-, NSO, tako su najvažniji.

Ukupni sadržaj je ne. organske tvari U različitim stanicama varira od jednog do nekoliko posto. Njihova uloga u ćeliji je raznolika. Dakle, drugačija koncentracija K + unutar i Na + izvan stanica dovodi do pojave razlike električnih potencijala na citoplazmatskoj membrani, koja je vrlo važna za prijenos živčanih impulsa, kao i za vozila tvari kroz membrane , Kada se smanjuje ta razlika, smanjenje stanica stanica se smanjuje.

Regulatorna funkcija i aktivacija mnogih enzima provode se do Ca2 + i Mg2+. Ca2 + ioni su potrebni za provedbu kontrakcije mišića, koagulacije krvi, oni su dio kostiju. Mg2 + ioni su uključeni u kosti i zube, aktiviraju se energija i sintezu ATP.

Neki su ioni potrebni za sintezu važnih organskih tvari. Na primjer, ostaci fosforne kiseline uključeni su u sastav nukleotida, ATP; Fe 2+ ion je hemoglobin, mg 2+ - u klorofilu, itd. Ioni nisu, koji se ne drže izvor dušikovog atoma ion na sumpornim izvorima, koji su potrebni za sintezu aminokiselinskih molekula.

Spojevi kalcija (CACO) dio su školjki mekušaca, ljuske rakova i drugih životinja. Neke gume (radolacija) unutarstanični skitnica izgrađena je od silika (Siroksida) ili siroksida stroncija (SRSO 4).

Važne funkcije u tijelu također se izvode anorganske kiseline. Tako, klorovodična kiselina Stvara kiseli medij u želucu kralježnjaka kralježnjaka i osobu, čime se osigurava aktivnost enzima želučanog soka.

Kiselost medija.Na protoku biokemijskih reakcija u živim organizmima, koncentracija vodikovih iona (H) je značajna kiselost medija. U neutralnim otopinama, ova koncentracija je 10mol / l, u kiselom je veća od ove vrijednosti, u alkalnom - manjoj. U kemiji za opisivanje kiselosti medija, tzv indikator vodika (pH). Duljina pH skala je od 0 do 14. Vrijedno je reći da za neutralne otopine pH \u003d 7, za kiseli pH< 7, для щелочных рН > 7. unutar stanica srednjeg neutralnog ili neznatno alkalnog (pH \u003d 7.0-7.3); U krvi se pH vrijednost obično mijenja u rasponu od 7,35 - 7,45, što je nešto veće nego u stanicama.

U probavnom traktu, i u ispuštanju tijela, pH se razlikuje. Ekstremne pH vrijednosti promatraju se u želucu (oko 2) iu tankom crijevu (više od 8). Zbog činjenice da se bubrezi mogu dodijeliti i kationi i anioni, uočene su značajne pH varijacije (4,8 - 7,5) u urinu.

Koncept međuspremnih rješenja.Tijelo u cjelini i njezine individualne stanice održavaju kiselost medija na konstantnoj razini zbog svojstava međuspremnika njihovog sadržaja. Pufer Uobičajeno je pozvati otopinu koja sadrži mješavinu bilo koje slabe kiseline i njegove topiva sol, Kada se koncentracija vodikovih iona poveća, slobodni anioni, izvor koji je sol, lako se povezuju s slobodnim ionima, niti ih ukloniti iz otopine. Kada se smanjuje kiselost, oslobađaju se dodatni vodikov ione. Prema tome, relativno konstantna koncentracija N. iona održava se u pufernoj otopini; Neutralni ili slabo alkalni intracelularni medij - NRU, HPO ioni.

s. 1. Koji je sadržaj vode u živim organizmima? O čemu ovisi? 2. Koja su svojstva vode kao glavne komponente unutarnjeg okruženja organizma? Koje značajke strukture molekula vode pružaju svoja svojstva? 3. Je voda uključena kemijske reakcije u organizmima? Dajte primjere takvih reakcija ako su vam poznati. 4. Zašto je voda dobro otapalo? 5. Koje su glavne funkcije vode u živim organizmima? 6. Zašto ne-polarne tvari su slabo topljivi u vodi? 7. U kojem stanju u stanici sadrži minisalne tvari? 8. Koja je uloga mineralnih tvari u ćeliji? 9. Što je nekretnina međuspremnika i što su oni definirani?

Voda u živom organizmu

Voda čini većinu mase bilo kojeg živog bića na zemlji. U odrasloj osobi, voda je više od polovice tjelesne mase. U odrasloj je odrasloj osobi, jer se u različitim razdobljima života u tijelu mijenja. Embriji dopire do 97%; Odmah nakon rođenja, ukupna količina vode u tijelu se brzo smanjuje - novorođenče je već 77% od njega. Nadalje, sadržaj vode i dalje se postupno smanjuje sve dok ne postane relativno konstantna u odrasloj dobi. U prosjeku, sadržaj vode u tijelu muškaraca od 18 do 50 godina iznosi 61%, žene - 54% tjelesne težine. Ova razlika je posljedica činjenice da tijelo odraslih žena sadrži više masti; Ako se deponira mast, težina tijela se povećava, a udio vode u njemu se smanjuje (kod ljudi koji pate od pretilosti, sadržaj vode može smanjiti na 40% tjelesne težine). Nakon 50 godina ljudsko tijelo počinje "umrijeti": voda u njemu postaje manje.

Većina od svih vode je 70% od svake vode tijela - nalazi se unutar stanica, kao dio protoplazme stanica. Ostatak je izvanstanična voda: Dio toga (oko 7%) nalazi se unutar krvnih žila i oblikuje krvnu plazmu, a stanica je žbukana (oko 23%) je takozvana intersticijalna tekućina.

Godine 1858., poznati francuski fiziolog Claude Bernard formulirao je načelo postojanosti unutarnjeg okruženja tijela - nešto poput zakon o očuvanju mase - energije za živa bića. Ovo načelo govori: ulazak u tijelo različitih tvari treba biti jednak njihovoj dodjeli. Jasno je da potrošnja vode treba biti jednaka potrošnji. Kako osoba troši vodu?

Gubici vode tijela uzimaju u obzir prilično teško, jer znatan dio njih pada na udio takozvanih neprimjenjivih gubitaka. Na primjer, voda u obliku pare sadržana je u izdisanom zraku - to je približno 400 ml / dan. Oko 600 ml / dan isparava s površine kože. Neke vode razlikuju suzne žlijezde (a ne samo kad plačemo: tekućina dodijeljenu od njih stalno ispire očnu jabučicu); Voda je također izgubljena s kapljicama sline kada je razgovor, kašalj, itd. Preostali načini vode lakše je objasniti: to je 800-1300 ml dnevno s urinom, i oko 200 ml - s izmetom. Ako sažete sve gore navedene brojke, ispada oko 2-2,5 litara; Ova brojka, znači, jer se potrošnja vode može jako mijenjati ovisno o vanjskim uvjetima, pojedinačnim singulastima razmjene ili kao rezultat njezinih povreda.

U skladu s tim, dnevna potreba za odraslim organizmom u vodi prosječno oko 2,5 litara. To, međutim, ne znači da osoba treba piti ne manje od 10 čaša vode svaki dan: glavni dio potrošene vode nalazi se u hrani. Dio vode se također formira izravno u tijelu u procesu vitalne aktivnosti - tijekom propadanja proteina, masti i ugljikohidrata (endogena voda). Na primjer, kada se oksidiraju 100 g masti, 107 ml vode javlja, 100 g ugljikohidrata - 55 ml. Prema tome, najkorisnije (u smislu dobivanja endogene vode) masti. I nije slučajno da se značajni depoziti depozita promatraju samo u onim životinjama koje su dugo prilagođene da rade bez vode izvana, proizvodeći je u svom tijelu. To uključuje veliku životinju pustinje - kamila. Rezervat masti u grbom s punom oksidacijom omogućuje vam da dobijete oko 40 litara endogene vode, što je dnevna potreba za životinjom. Naravno, solidna opskrba masnoća ne zamjenjuje potpuno kamenu vodu za piće. Debeli sedimenti - izvor endogene vode, osim kamile, posjeduju kurdske stijene ovaca u pustinji. Fat se nakuplja u repovima nekih tushkara, pod kožom žute i male mrake, ježevi, itd. Ekskluzivno endogene vode ugasi žeđ australskih miševa.

Nijedan prirodni proces u tijelu osobe ili životinje ne može se izvesti bez vode i bez kaveza ne može bez vodenog okruženja. Uz sudjelovanje vode postupa gotovo sve funkcije tijela. Dakle, isparavanje s površine kože i respiratornih organa, voda sudjeluje u procesima termoregulacije.

Proces probave je najvažnija funkcija tijela. Proces probave u gastrointestinalnom traktu se odvija samo u vodenom okruženju. U tom procesu voda igra ulogu dobrog otapala gotovo svih prehrambenih proizvoda.

Pitka voda se prvenstveno apsorbira kroz zidove želuca i crijeva u krvi i ravnomjerno se distribuira u cijelom tijelu, krećući se iz krvi do intersticijalne tekućine, a zatim u stanice. Ova izmjena vode javlja se sasvim intenzivno. Biti u stanju povezivanja s vodom, prehrambenih proizvoda (proteini, ugljikohidrata, masti, mineralne soli) također se lako apsorbiraju u krv i dolaze u sve organe, a zatim tjelesne tkanine.

Prijelaz vode iz krvi u intersticijsku tekućinu u potpunosti je podložna fizičkim zakonima. Rad srca stvara unutar plovila hidrostatski tlak, nastojeći gurati tekućinu kroz zid posude. To se protive osmotskom tlaku, koji se stvara tvari otopljenim u krvi. Točnije, glavna uloga ovdje nije ovdje osmotski tlak, već samo mali dio (približno 1/220), koji se formira krvnim plazmom proteinima - to je takozvani onkotični tlak. Činjenica je kao voda, a niske molekularne otopljene tvari koji stvaraju veći dio osmotskog tlaka, zidovi kapilara su slobodni, ali su praktički nepropusni za proteine. I to je onkotični tlak generiran proteinima koji drže vodu unutar kapilara.

U početnom, arterijskom dijelu kapilara, hidrostatski tlak je veliki - mnogo je onkotičniji. Stoga se voda zajedno s niskim molekularnim težinom otapa u njemu stisnu se kroz zidove kapilara u međustaničnom prostoru. U vrhunskom, venskom dijelu kapilara, hidrostatski tlak je mnogo manji, jer ovdje se kapilari proširuje. Onkotičan tlak, obrazovani proteiniOvdje, naprotiv, povećava se, budući da je dio vode već napustio kapilaru i količina plazme se smanjila, a povećala se koncentracija proteina u njemu. Sada onkotični tlak postaje više hidrostatski, a ovdje voda koja nosi proizvode stanica stanica dolazi iz međustaničnog prostora natrag u vaskularni krevet.

To je ukupna slika razmjene vode između krvi i tkiva. Istina, ovaj mehanizam nije primjenjiv u svim slučajevima; Uz to, na primjer, nemoguće je objasniti razmjenu tekućine u jetri. Hidrostatski tlak u kapilarima jetre nije dovoljan da uzrokuje prijelaz tekućine od njih u intersticijski prostor. Ovdje više igraju ulogu fizički zakonikoliko enzimskih procesa.

Iz intersticijalne tekućine voda ulazi u stanice. Ovaj proces je također određen ne samo zakonima osmoze, već i svojstva stanične membrane. Takva membrana, osim pasivne propusnosti, ovisno o koncentraciji jedne ili druge tvari duž različitih strana, također također aktivno prenosi određene tvari čak i protiv gradijenta koncentracije, odnosno iz razrijeđenog otopine u manje razrijeđenom. Drugim riječima, membrana djeluje kao "biološka pumpa". Podešavanje ovog puta s osmotskim tlakom, staničnom membranom i procesima prijelaza kroz njegovu vodu iz međustaničnog prostora unutar stanice i leđa.

Glavni način uklanjanja vode iz tijela - bubrega; Kroz njih prolazi oko polovice vode koja napušta tijelo. Bubrezi je jedno od najsnažnije radnih tijela, potrošnja energije po jedinici težine ovdje je veća nego u bilo kojem drugom. Od svih kisika koji se apsorbira osoba najmanje 8-10% koristi se u bubrezima, iako je njihova težina samo 1/200 dio tjelesne težine. Sve to ukazuje na važnost procesa koji se javljaju u njima.

Dan kroz bubrege je više od 1000 litara krvi - to znači da će svaka kap krvi po danu biti ovdje najmanje dvije stotine puta. Ovdje se krv očisti od nepotrebnih proizvoda metabolizma, koje dovodi iz svih organa i tkiva otopljenih u plazmi, tj. U konačnici opet u vodi.

Kada krv prođe kroz početni, arterijski dio bubrežne kapilare, oko 20% od njega zbog visokog hidrostatskog tlaka (u bubrežnim kapilarima je dvostruko više kao što je konvencionalno) izlazi u zid kapilare u šupljinu bubrežno slavno - ovo je takozvani primarni urin. U isto vrijeme, kao iu svim ostalim kapilarama tijela, kroz zid bubrežne kapilare su sve otopljene u plazmi, osim proteina. Među njima, osim smeća, koji se mora ukloniti iz tijela, postoje i nužne tvari, čija bi se dodjela bila besmislena. Ovaj organizam ne može si priuštiti, a time i u kanalu bubrega, gdje primarni urin pogodi iz bubrežne glorule, se proizvodi pažljivo sortiranje. Hranjive tvari, razne soli, ostale veze stalno se ponovno zagrijavaju po - prolaze kroz zidove cijevi natrag u krv, u kapilarnu u susjedstvu cijevi. Vodeća uloga u ovom procesu reapsorpcije igraju složene enzimske reakcije.

Zajedno s korisnim tvarima ostavlja primarnu mokraću i vodu. U početnom odlasku bubrežne cijevi, voda je pasivno reapsorbirana: ulazi u krv nakon što se aktivno reapsorbira natrij, glukoza i druge tvari, poravnavajući razlika u osmotskom tlaku.

Na kraju odjela za bubrežnu kanalu, kada je reapsorpcija blagotvornih tvari već uglavnom završena, povrat vode u krv reguliran je različitim mehanizmom i ovisi samo o tome koliko je samo tijelo sama po sebi. Živčani receptori raspršeni su u zidovima krvnih žila, koji su vrlo tanko reagiraju na promjenu sadržaja vode u krvi. Čim voda postane manja nego što je potrebno, živčani impulsi iz ovih receptora dolaze u hipofizu, gdje se hormon vazopresina počinje isticati. Pod utjecajem se proizvodi enzim hijaluronidaze. Enzim čini vode propusnim zidovima bubrežnih tubula, uništavajući vodootporne polimerne komplekse uključene u njihov sastav - kao da otvara dizalicu za izlaz iz vode kroz zid kanala. Kao rezultat toga, voda, sada već slijedimo zakone osmoze, ulazi u krv. Što je manja voda u tijelu, više vazopresin se dodjeljuje, proizvodi se više hijaluzonidaze, više se voda vraća u krv.

U konačnici, iz svih primarnih urina, samo je manje od 1% označeno bubrezima u obliku "prave" urina, koji sada već sadrži samo otpadne proizvode i samo nepotrebnu vodu organizam.

Eksperimentalno se utvrđuje da svakodnevno ukloniti otpad vitalnu aktivnost ljudskog tijela svaki dan najmanje 500 ml urina. Ako osoba pije puno vode, razrjeđuje urin, čiji udio pada. Nedovoljnim unosom vode u tijelu, kada je nakon punjenja gubitka kroz kožu i pluća, bubrega ostaje manje od 500 ml, dio dobro razvijenih sredstava za život ostaje u tijelu i može uzrokovati trovanje. Tako je glad opasna voda.

Osobito tvrdi čovjek prenosi dehidraciju. Ako gubitak vode nije napunjen, kao rezultat kršenja fizioloških procesa pogoršava dobrobit, zdravlje pada, a na visokoj temperaturi zraka, termoregulacija je poremećena i može doći do pregrijavanja tijela. S gubitkom vlage koji čini 6-8% tjelesne težine, temperatura ljudske tjelesne temperature raste, koža se pocrveni, otkucaj srca se ubrzava, ubrzano je disanje u nedostatak daha, slabost mišića, vrtoglavica, glavobolje se pojavljuju i pojavljuje se. Uz gubitak od 10% vode, mogu se pojaviti ireverzibilne promjene u tijelu. Gubitak vode u količini od 15-20% na temperaturi zraka iznad 30 ° je već smrtonosna, a gubitak od 25% vode je smrtonosan i na nižim temperaturama.

Onda je također istaknut i ljudski život. U prosjeku, površina ljudskog tijela zauzima 1,5 m 2.

Čovjek u teškom toplinu mnogo se znoje. Tijekom dana doslovno "izdaje" kantu znoja: bilo bi suhog zraka.

Glavna komponenta tekućine u takvoj kantici je uobičajena, nema izvanredne vode. Otapa nehlapljive komponente. S nehlapljivim upoznati sa slanom znojem: oko 1% NaCl, pa čak i fosfati i sulfati. Mnogi u znoju i kreatininu. No, čak i stručnjaci su slabo upoznati s komponentama šišmiša, ali nešto drugo je poznato: kozmobiolozi su došli do zaključka da čak i malo znojenje čovjeka kroz kožu dodjeljuje toliko tvari koje zatvorena atmosfera na tri kocke dnevno će biti zasićena sa zlonamjernim spojevima iznad maksimalne dopuštene norme. Nije bitno na zemlji, ali ne možete otvoriti prozor u prostoru.

Za kozmaute, potrebne su posebne znojenje, potrebni su posebni apsorberi, a različite tvari kao što su metanol, acetaldehid, etanol, aceton, izopropanol, octena kiselina ispare se od majice ili vlažnog dlana. U ovoj smjesi dominira octena kiselina.

Velika uloga vode u živom organizmu. Voda je i srednji i izravan sudionik fizioloških i biokemijskih reakcija. S vodom iz tijela razlikuju se razne tvari oblikovane kao posljedica metabolizma.

<<< Назад
Naprijed \u003e\u003e\u003e