Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ОБМЕН ВОДЫ И БИОМЕТАЛЛОВ В ОРГАНИЗМАХ ЖИВОТНЫХ

Организмы животных и растений содержат множество минеральных веществ: воду, неорганические кислоты, соли, соответствующие анионы и катионы. Часть солей находится в организме в растворенном состоянии. Другие же образуют прочные нерастворимые комплексы с белками, например, фосфорнокислый кальций в костной ткани; углекислый кальций в раковинах моллюсков; железо обнаруживается в гемах гемоглобина, миоглобина, в цитохромах, в ферменте каталазе; кобальт - в витамине В12; магний, медь, маргенец, цинк и др. - в ряде ферментов; иод - в гормоне тироксине.

Обмен воды

Содержание воды у млекопитающих и птиц составляет около 65%, или 2/3 массы живого тела.

Вода обладает высокой теплоемкостью и играет важную роль в терморегуляции организмов. Она служит в организме в качестве растворителя различных веществ и участвует во многих реакциях как реагент. Важнейшая ее функция - участие в реакциях окисления, в которых она выступает как донор кислорода согласно схемы:

Обладая высокой диэлектрической постоянной, вода в значительной степени ослабляет электростатическое взаимодействие между ионами и способствует диссоциации ионных и полярноковалентых соединений.

Содержащуюся в организме воду подразделяют на свободную и иммнболизованную. Свободная вода содержится в плазме крови, лимфе, пищеварительных соках, моче. В межклеточных пространствах воды мало и удерживается она там капиллярными силами. Свободная вода обеспечивает приток к тканям питательных веществ и удаление из них конечных продуктов обмена.

Иммобилизованная вода лишена способности к свободному перемещению. Меньшая ее часть, так называемая гилратационная вода прочно связана с полярными группами белков и других биополимеров. Например, 100 г белков связывают 18-50 г воды. Диполи молекул воды упорядоченно располагаются вокруг полярных групп гидрофильных коллоидов. Гидратационная вода замерзает при температуре ниже 0°С и характеризуется плотностью более 1,0 г/см3.

Другая часть иммобилизованной воды заключена в надмолекулярных клеточных структурах (мембранах, органеллах, фибриллярных агрегатах). Такая вода придает тканям упругость и способствует протеканию в них реакций.

С возрастом количество гидратационной воды в организме уменьшается, коллоиды цитоплазмы постепенно подвергаются синере- зису, вследствие чего ткани теряют упругость и сморщиваются.

Животное может жить при полном отсутствии в организме жира и сокращении запасов белков до 50%, но потеря 15-20% воды влечет за собой летальный исход.

Наряду с экзогенной водой, поступающей извне, организм использует эндогенную воду, образующуюся при окислении пищевых продуктов. Так, при окислении 1 г жира образуется 1,07 г воды, углеводов - 0,55 г и белков - 0,41 г воды. Однако такая вода перекрывает потребности организма лишь частично. Например, на каждый килограмм сухого корма животному требуется несколько литров экзогенной воды (лошади - до 3 л, корове - до 6 л).

Некоторые представители низших животных и растений могут продолжительное время оставаться без воды и даже высыхать, переходя в состояние анабиоза, но при повышении влажности они вновь возвращаются к жизни. К таким формам относятся некоторые бактерии, насекомые, лишайники.

Переход воды из крови в ткани осуществляется за счет гидростатического давления в артериальной части кровеносной системы, создаваемого работой сердца. С другой стороны, вода из тканей поступает в кровь за счет разности онкотического (коллоидно-осмотического) давления - в крови оно выше.

Вода в организме депонируется в межклеточном пространстве соединительной ткани, кожи, печени и других органов. Катионы нафия способствуют гидратации тканей, а катионы калия и кальция, наоборот, удалению воды из тканей.

Потребность организма в воде регулируется нервной и гормональной системами. Нервная система реагирует на чувство жажды, которое появляется уже при первых признаках сгущения крови. Гормоны (вазо- прессин нейрогипофиза, альдостерон и др.) контролируют проницаемость клеточных мембран для воды, обеспечивая се выделение или рсадсорб- цию.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>