ВОДА В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ
Вода играет исключительную роль в бионоосфере. Она растворяет в себе всё, начиная от газов воздуха и кончая элементами горных пород, разница только в скорости растворения. Благодаря такому свойству вода способна доставлять питательные вещества организмам и участвовать в биологических реакциях. При радиолизе воды образуются свободные радикалы OH и атомы кислорода - O и водорода - H. Они активно вступают в реакцию друг с другом и с молекулами воды, образуя перекись H2O2 в живых организмах.
При поглощении энергии излучений молекула воды ионизируется, возникает положительный ион и происходит диссоциация при которой образуется ион H+ и свободный радикал OH -. Электрон, выбитый из молекулы воды взаимодействует с другой молекулой и возникает отрицательный ион воды. При его диссоциации образуется ион OH - и атом водорода. Радикалы реагируют с любым растворенным веществом, меняют аквакомплексы ионов кальция. Если в воде растворен кислород, то образуется перекись водорода - активный стимулятор окисления и перегруппировки молекул.
Вода обладает исключительными информационными свойствами. Она сутками «помнит» электромагнитное воздействие, сжимая или разжимая «пружины» водородных связей. Водородные связи незаменимы в стабилизации биоструктур наряду с силами Ван-дер-Ваальса. Мы знаем, что отклонение от законов идеальных газов определяется уравнением Ван-дер-Ваальса для газов.
Силы Ван-дер-Ваальса имеют электромагнитную природу и определяются взаимодействием электрических диполей в соседних молекулах. Силы Ван-дер-Ваальса играют большую роль в образовании конденсированных жидких и твердых состояний, во взаимодействиях на поверхности раздела фаз. Характерная энергия Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий лежит в диапазоне 4-8 КДж/моль, тепловая энергия молекулы при комнатной температуре (T = 300 0 K ) составляет Дж/моль×град. Энергия ковалентных связей 170-130 КДж/моль. Обменные взаимодействия происходят при перекрывании волновых функций электронов на расстояниях ~0,1 нм (длины химических связей) и убывают с расстоянием. Для пары ковалентно несвязанных атомов минимально возможное расстояние ~0,3 нм. Силы Ван-дер-Ваальса лежат в основе формирования ряда биоструктур, например, биспиральных полинуклеотидов.
С учетом водородных связей и электростатического отталкивания суммарное значение энергии взаимодействий составит - 27,9 КДж/моль. Водородная связь осуществляется между электроотрицательными атомами (O, N, F, Cl) с участием водорода, который образует ковалентную связь с одним из них. Для водородной связи расстояние меньше Ван-дер-Ваальсовых радиусов. Так для O...O сумма Ван-дер-Ваальсовых радиусов составляет 0,32 - 0,36 нм, а при образовании водородной связи O - H...O это расстояние сокращается до 0,25 - 0,3 нм. В муравьиной кислоте расстояние O - H в гидроксиле равно 0,1 нм, длина водородной связи - 0,167 нм. На энергию одной H связи приходится 29,6 КДж/моль для той же кислоты.
Значение энергии H-связи лежит в пределах 12,6 - 33,6 КДж/моль. Протон может двигаться между электроотрицательными атомами водородной связи вдоль прямой, соединяющей их. Проявляется водородная связь в спектрах, в которых происходит уширение и увеличение интенсивности инфракрасных полос поглощения O - H - групп. Частоты колебаний групп, содержащих водород, снижаются при образовании с ним водородных связей. Жидкая вода - система с сильно развитыми водородными связями. Максимум функции распределения энергии водородной связи соответствует расстоянию между атомами кислорода R O-O=0,286 нм. В упорядоченной структуре R O-O сокращается до 0,275 нм.
Быстрый обмен между протонами молекул воды вовлекает все фракции воды, включая молекулы, находящиеся во внутренних слоях белка. Всё это делает систему биополимер-вода единой кооперативной системой, в которой любые изменения в состоянии, как растворителя, так и макромолекулы, носят взаимообусловленный характер.
Вода входит в состав всех жидкостей и тканей человеческого тела, обеспечивает перенос веществ и продуктов обмена. В тканях она находится в связанном состоянии - она не вытекает при рассечении органа, обеспечивает водно-солевой обмен. Её электролитические свойства обеспечивают клетки тканей и органов ионами (Na+, Ca+, K+ т.д.). Соли переносятся к клеткам с кровью или лимфой.
Рассмотрим транспортные функции кровеносной и лимфатической систем. Гемодинамические процессы можно рассматривать на основе анализа прохождения тока в электрических цепях. Деформирующийся сосуд с кровью имеет своей аналогией длинную электрическую линию.
В результате получены затухающие гармонические волны давления крови. Использовались основные параметры лимфы: Q =Su - объемная скорость лимфы; ρ - удельное сопротивление (у цитоплазмы ρ= 100 - 300 Ом×см; у тканевой жидкости ρ = 30 - 100 Ом×см).
Величины, характеризующие обе системы, в частности давление крови, скорости кровотока и лимфы существенно зависят от состояния обезвоживания организма. Так в работе доказывается, что все функции организма зависят от рационального движения воды.
Любые боли, прежде всего, служат сигналом обезвоживания организма, которое может быть убрано с помощью нескольких стаканов чистой, структурированной по типу снежинки воды.
|
| Категория: Все о воде | Добавил: Зона15 (20.09.2012)
|
| Просмотров: 725 | Комментарии: 19
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
Категории раздела
Статистика
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|