Роль води в енергетичних та хімічних процесах організму

Інше відоме джерело енергії – це різниця електричних потенціалів між клітиною і середовищем за рахунок нерівномірного розподілу між ними іонів калію і натрію. Концентрація калію в живій клітці багато вище, ніж в середовищі, а натрію набагато більше в середовищі, ніж в клітці. Особливо велика ця різниця в нервових клітках, де вона досягає багатьох десятків мілівольт. Проведення нервового імпульсу – це електричний розряд, при якому іони калію викидаються з клітки, а іони натрію входять в неї. Потім клітка направляє енергію обміну речовин на відновлення потенціалу до наступного його розряду. На роль води в цьому процесі уваги майже не звертають, хоча перерозподіл іонів калію і натрію супроводиться як перерозподілом води між кліткою і середовищем, так і істотною зміною її властивостей. Оскільки кожний іон оточений декількома молекулами води, то води перерозподіляється багато більше, ніж самих іонів. А, значить, і тут стан води як в клітках, так і в позаклітинному середовищі повинне визначати ефективність проведення нервових імпульсів, тобто функціонування нервової системи. Те ж можна сказати і про інші збудливі клітки, наприклад, м'язових, і, в першу чергу, про клітки серцевого м'яза. При скороченні м'язових кліток іони також перерозподіляються як усередині клітки між різними її частинами, так і між кліткою і середовищем разом із зв'язаною цими іонами водою. В незбудливих клітках зміни різниці електричних потенціалів між кліткою і середовищем також грає певну роль у виконанні ними своїх функцій. Отже, стан води важливий для електричної активності всіх кліток живого організму.

Отже, вода грає визначальну роль навіть в добре відомих біоенергетичних процесах, хоча, на жаль, останнім часом ця її роль залишалася поза увагою більшості біологів і медиків. А та роль, яку грає вода в процесах горіння, про які мовилося вище, взагалі практично ніким не обговорюється. Нагадаємо, що горіння відрізняється від тління, тим, що в останньому випадку енергія звільняється у формі тепла, а при горінні, коли горючі речовини напряму окислюються активними формами кисню, звільняються великі порції енергії, які перетворюються на видиме світло. Як це не дивно, виявилося, такою горючою речовиною може бути сама вода.

На рубежі нового тисячоліття відразу в декількох лабораторіях світу було знайдено, що в звичайних умовах: при нормальних температурах і тиску, вода може безпосередньо окислюватися активним киснем з утворенням інших активних його форм. Одна з них – це добре відомий перекис водню, Н2О2

, яку можна зобразити як Н-О-О-Н

. Але ще в кінці 19 століття російський хімік А.Н. Бах (пізніше – академік АН СРСР, засновник академічного Інституту біохімії, названого його ім'ям), передбачив, що можливе існування поліокисів водню типу Н2О3 (Н-О-О-О-Н)

і Н2О4 (Н-О-О-О-О-Н)

, які повинні володіти ще більш високою «запальною активністю», ніж перекис водню. Згідно висунутої ним в 1897 р. теорії, яку він продовжував відстоювати ще майже півстоліття, саме з активації кисню, зокрема, при утворенні перекісних з'єднань, починаються будь-які окислювальні процеси в організмі, що живе за рахунок енергії, одержуваної від дихання.

Подібні статті

Фауна гідробіонтів озера Сірче
Життя величезної більшості безхребетних тварин повязане з водою. У кожній водоймі розрізняють дно басейну, що називається бенталь, і товщу води – пелагіаль. Організми, що населяють бенталь, мають назву бентичних, або донних, скороченно вон ...

Локалізація та розподіл ферментних систем у рослинній клітині
Актуальність теми: тема вивчається для глибокого розуміння фізіологічних процесів, що протікають в рослинній клітині. Знання теми необхідні для кращого сприйняття інших тем, наприклад, «Фотосинтез», «Біосинтез білку». Адже ферменти беруть ...