कोशिका में जल के कार्य. कोशिका में जल की जैविक भूमिका कोशिका के जीवन में जल की क्या भूमिका है?

किसी कोशिका में जल की उच्च मात्रा उसकी गतिविधि के लिए सबसे महत्वपूर्ण शर्त है। अधिकांश पानी के नष्ट होने से, कई जीव मर जाते हैं, और कई एककोशिकीय और यहां तक ​​कि बहुकोशिकीय जीव अस्थायी रूप से जीवन के सभी लक्षण खो देते हैं। इस अवस्था को निलंबित एनीमेशन कहा जाता है। जलयोजन के बाद कोशिकाएं जागृत हो जाती हैं और फिर से सक्रिय हो जाती हैं।

जल का अणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है। लेकिन अणु के अंदर विद्युत आवेश असमान रूप से वितरित होता है: हाइड्रोजन परमाणुओं (अधिक सटीक रूप से, प्रोटॉन) के क्षेत्र में, सकारात्मक आवेश प्रबल होता है, जिस क्षेत्र में ऑक्सीजन स्थित है, वहां नकारात्मक आवेश का घनत्व अधिक होता है। इसलिए, पानी का कण एक द्विध्रुव है। पानी के अणु की द्विध्रुवीय संपत्ति एक विद्युत क्षेत्र में खुद को उन्मुख करने और चार्ज ले जाने वाले विभिन्न अणुओं और अणुओं के वर्गों से जुड़ने की क्षमता बताती है। परिणामस्वरूप, हाइड्रेट्स बनते हैं। पानी की हाइड्रेट बनाने की क्षमता उसके सार्वभौमिक विलायक गुणों के कारण होती है। यदि किसी पदार्थ के अणुओं के प्रति पानी के अणुओं की आकर्षण ऊर्जा पानी के अणुओं के बीच आकर्षण की ऊर्जा से अधिक है, तो पदार्थ घुल जाता है। इसके आधार पर, हाइड्रोफिलिक (ग्रीक हाइड्रोस - पानी और फिलियो - लव) पदार्थों के बीच अंतर किया जाता है जो पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं (उदाहरण के लिए, लवण, क्षार, एसिड, आदि), और हाइड्रोफोबिक (ग्रीक हाइड्रोस - पानी और फ़ोबोस) - भय) पदार्थ, कठिन या पानी में बिल्कुल नहीं घुलनशील (वसा, वसा जैसे पदार्थ, रबर, आदि)। कोशिका झिल्लियों की संरचना में वसा जैसे पदार्थ शामिल होते हैं जो बाहरी वातावरण से कोशिकाओं और पीठ के साथ-साथ कोशिका के एक भाग से दूसरे भाग में संक्रमण को सीमित करते हैं।

कोशिका में होने वाली अधिकांश प्रतिक्रियाएँ केवल जलीय घोल में ही हो सकती हैं। पानी कई प्रतिक्रियाओं में प्रत्यक्ष भागीदार है। उदाहरण के लिए, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और अन्य पदार्थों का टूटना एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित पानी के साथ उनकी बातचीत के परिणामस्वरूप होता है। ऐसी प्रतिक्रियाओं को हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएँ (ग्रीक हाइड्रोस - पानी और लिसीस - विभाजन) कहा जाता है।

पानी में उच्च ताप क्षमता होती है और साथ ही तरल पदार्थों के लिए अपेक्षाकृत उच्च तापीय चालकता होती है। ये गुण पानी को कोशिकाओं और जीवों के तापीय संतुलन को बनाए रखने के लिए एक आदर्श तरल बनाते हैं।

कोशिका की जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए पानी मुख्य माध्यम है। यह प्रकाश संश्लेषण और हाइड्रोजन के दौरान जारी ऑक्सीजन का एक स्रोत है, जिसका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड अवशोषण के उत्पादों को बहाल करने के लिए किया जाता है। और अंत में, पानी शरीर में पदार्थों के परिवहन का मुख्य साधन है (रक्त और लसीका प्रवाह, पौधों के जहाजों के माध्यम से समाधान की आरोही और अवरोही धाराएं) और कोशिका में।

कोशिका में मौजूद सभी यौगिक जीवित प्रकृति के लिए विशिष्ट नहीं होते हैं। पानी या नमक जैसे पदार्थ जीवित चीजों के बाहर व्यापक रूप से वितरित होते हैं। लेकिन जीवों और उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों में, बड़ी संख्या में कार्बन युक्त पदार्थ लंबे समय से खोजे गए हैं, जो केवल जीवित कोशिकाओं और जीवों की विशेषता हैं और इसलिए उन्हें "कार्बनिक पदार्थ" कहा जाता है।

जल एक अद्वितीय पदार्थ है। यह हमारे ग्रह पर हर जगह वितरित है। कल्पना करने का प्रयास करें कि H2O अणु के बिना हमारा जीवन कैसा होगा? और कल्पना करने की कोई बात नहीं है - हमारे ग्रह पर कोई जीवन नहीं होगा। मनुष्य 70% पानी है। शरीर जितना छोटा होता है, उसमें उतनी ही अधिक मात्रा होती है और उम्र के साथ यह मात्रा घटती जाती है। उदाहरण के लिए, आइए एक भ्रूण लें - इसमें H2O का प्रतिशत 90% है।

लेख में, हम आपको सेल में हर चीज़ पर प्रकाश डालने और प्रत्येक पर विस्तार से विचार करने के लिए आमंत्रित करते हैं। यह उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि यह वहां दो रूपों में निहित है: मुक्त और बाध्य। हम इससे थोड़ी देर बाद निपटेंगे।

पानी

हर कोई जानता है कि पानी हमारे जीवन में बहुत महत्वपूर्ण, या कहें तो महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसके बिना, हमारा ग्रह एक मृत, निर्जीव रेगिस्तान होगा। वैज्ञानिक अभी भी पानी और मानव शरीर में इसकी भूमिका का अध्ययन कर रहे हैं।

हम पहले ही कह चुके हैं कि पानी हमारी कोशिकाओं में मुक्त और बाध्य रूप में पाया जाता है। पहला पदार्थों को वितरित करने का कार्य करता है - उन्हें कोशिका के अंदर और बाहर स्थानांतरित करना। और आखिरी वाला देखा गया है:

• तंतुओं के बीच;
• झिल्ली;
• प्रोटीन अणु;
• सेलुलर संरचनाएँ.

कोशिका में मुक्त और बाध्य जल दोनों आवश्यक रूप से कुछ कार्य करते हैं, जिसके बारे में हम बाद में बात करेंगे। और अब H2O अणु कैसे व्यवस्थित होता है इसके बारे में कुछ शब्द।

अणु

आरंभ करने के लिए, आइए पानी के आणविक सूत्र को निरूपित करें: H2O। यह ग्रह पर एक बहुत ही सामान्य पदार्थ है, और आपको इसे याद रखना चाहिए, क्योंकि पानी का आणविक सूत्र ज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में अक्सर पाया जाता है। वैसे, यह सभी मानव अंगों में पाया जाता है, यहाँ तक कि दाँत के इनेमल और हड्डियों में भी, हालाँकि इसका प्रतिशत वहाँ बहुत छोटा है - क्रमशः 10% और 20%।

जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, शरीर जितना छोटा होगा, उसमें पानी उतना ही अधिक होगा। वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि हमारी उम्र इसलिए बढ़ती है क्योंकि प्रोटीन बड़ी मात्रा में पानी को बांध नहीं पाता है। हालाँकि, यह केवल एक परिकल्पना है।

कार्य

आइए अब नीचे दी गई सूची से उनमें से अधिक को स्पष्ट रूप से उजागर करें:

• H2O एक विलायक के रूप में कार्य कर सकता है, क्योंकि लगभग सभी रासायनिक प्रतिक्रियाएँ आयनिक होती हैं और पानी में होती हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हाइड्रोफिलिक पदार्थ होते हैं (जो घुल जाते हैं, उदाहरण के लिए, शराब, चीनी, अमीनो एसिड और इसी तरह), लेकिन हाइड्रोफोबिक (फैटी एसिड, सेलूलोज़ और अन्य) भी होते हैं।
• पानी एक अभिकर्मक के रूप में कार्य कर सकता है।
• परिवहन, थर्मोरेगुलेटरी और संरचनात्मक कार्य करता है।

हम उनमें से प्रत्येक पर अलग से विचार करने का प्रस्ताव करते हैं। चलिए क्रम से चलते हैं, हमारी सूची में सबसे पहले विलायक फ़ंक्शन है।

विलायक

कोशिका में पानी के कार्य असंख्य हैं, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण में से एक कई प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाने में मदद करना है। H2O अणु विलायक के रूप में कार्य कर सकता है। कोशिका में होने वाली लगभग सभी प्रतिक्रियाएँ आयनिक होती हैं, अर्थात जिस माध्यम में वे हो सकती हैं वह पानी है।

अभिकर्मक

कोशिका में पानी का अगला कार्य एक अभिकर्मक के रूप में शरीर में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं में इसकी भागीदारी है। इसमे शामिल है:

• हाइड्रोलिसिस;
• पोलीमराइजेशन;
• प्रकाश संश्लेषण इत्यादि।

अब इसके बारे में थोड़ा। रसायन विज्ञान में, यह कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने वाले पदार्थ का नाम है। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यद्यपि यह प्रतिक्रिया में भाग लेता है, लेकिन यह प्रसंस्करण की वस्तु नहीं है। प्रयोगशाला में अभिकर्मक (जिन्हें अभिकर्मक भी कहा जाता है) एक काफी सामान्य घटना है।

पानी, एक अभिकर्मक के रूप में, शरीर के लिए आवश्यक अन्य पदार्थों की संरचना में शामिल होता है।

परिवहन कार्य

हम क्यों रहते हैं? हमारा शरीर केवल इसलिए अस्तित्व में है क्योंकि जिन कोशिकाओं से यह बना है वे जीवित हैं। और उन्हें अपनी अनूठी संरचना और H2O अणु की कुछ क्षमताओं का धन्यवाद करना चाहिए। हमने पहले ही उल्लेख किया है कि पानी हमारे शरीर का एक अभिन्न अंग है, और प्रत्येक कोशिका में ये अद्वितीय अणु होते हैं, या यूं कहें कि इसकी संरचना में यह पहले स्थान पर है।

कोशिका में पानी का परिवहन कार्य हमारे शरीर में H2O का एक अन्य उद्देश्य है। पानी की एक निश्चित विशेषता होती है - अंतरकोशिकीय स्थान में प्रवेश, जिसके कारण पोषक तत्व कोशिका में प्रवेश करते हैं।

यह भी जानने योग्य है कि रक्त और लसीका में भी पानी होता है, और इसकी कमी से कुछ परिणाम होते हैं: रक्तस्राव या घनास्त्रता।

तापमान

कोशिका में पानी के कौन से कार्य हम अभी तक समझ नहीं पाए हैं? बेशक, थर्मोरेग्यूलेशन। हमने कहा कि पानी गर्मी को अवशोषित कर सकता है और इसे लंबे समय तक बरकरार रख सकता है। इस प्रकार, H2O कोशिका को हाइपोथर्मिया या अधिक गरम होने से बचा सकता है। थर्मोरेग्यूलेशन का कार्य न केवल व्यक्तिगत कोशिकाओं के लिए, बल्कि संपूर्ण जीव के लिए भी आवश्यक है।

संरचनात्मक कार्य

हम उन्हें पहले ही सूचीबद्ध कर चुके हैं, लेकिन एक और उद्देश्य पर चर्चा की जानी बाकी है - कोशिकाओं की संरचना को बनाए रखना।

क्या आपने कभी तरल पानी को संपीड़ित करने का प्रयास किया है? यहां तक ​​कि प्रयोगशाला स्थितियों में भी इसे हासिल करना बेहद मुश्किल है। पानी का यह गुण प्रत्येक कोशिका के आकार और संरचना को बनाए रखने के लिए आवश्यक है।

हमेशा याद रखें: जल के बिना जीवन असंभव है। हमें प्यास का अनुभव तब होता है जब शरीर में लगभग 3% पानी की कमी हो जाती है और 20% की कमी होने पर कोशिकाएं मर जाती हैं, और परिणामस्वरूप, व्यक्ति भी मर जाता है। देखें कि आप कितना पानी पीते हैं।

जल के गुण और कोशिका में इसकी भूमिका:

कोशिका के पदार्थों में प्रथम स्थान पर जल है। यह कोशिका के द्रव्यमान का लगभग 80% बनाता है। पानी जीवित जीवों के लिए दोगुना महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह न केवल कोशिकाओं के एक घटक के रूप में आवश्यक है, बल्कि कई लोगों के लिए आवास के रूप में भी आवश्यक है।

1. जल कोशिका के भौतिक गुणों को निर्धारित करता है - इसकी मात्रा, लोच।

2. कई रासायनिक प्रक्रियाएँ केवल जलीय घोल में ही होती हैं।

3. पानी एक अच्छा विलायक है: कई पदार्थ जलीय घोल में बाहरी वातावरण से कोशिका में प्रवेश करते हैं, और जलीय घोल में अपशिष्ट उत्पादों को कोशिका से हटा दिया जाता है।

4. जल में उच्च ताप क्षमता और तापीय चालकता होती है।

5. पानी में एक अनोखा गुण होता है: जब इसे +4 से 0 डिग्री तक ठंडा किया जाता है, तो यह फैलता है। इसलिए, बर्फ तरल पानी की तुलना में हल्की हो जाती है और उसकी सतह पर बनी रहती है। यह जलीय पर्यावरण में रहने वाले जीवों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

6. पानी एक अच्छा स्नेहक हो सकता है।

पानी की जैविक भूमिका उसके अणुओं के छोटे आकार, उनकी ध्रुवीयता और हाइड्रोजन बांड के माध्यम से एक दूसरे से जुड़ने की क्षमता से निर्धारित होती है।

जल के जैविक कार्य:

परिवहन। पानी कोशिका और शरीर में पदार्थों की गति, पदार्थों के अवशोषण और चयापचय उत्पादों को हटाने को सुनिश्चित करता है। प्रकृति में, पानी अपशिष्ट उत्पादों को मिट्टी और जल निकायों में ले जाता है।

चयापचय. जल सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का माध्यम है, प्रकाश संश्लेषण के दौरान एक इलेक्ट्रॉन दाता है; यह मैक्रोमोलेक्यूल्स से लेकर उनके मोनोमर्स तक के हाइड्रोलिसिस के लिए आवश्यक है।

पानी शरीर में चिकनाई वाले तरल पदार्थ और बलगम, स्राव और रस के निर्माण में शामिल होता है।

बहुत कम अपवादों (हड्डी और दांतों के इनेमल) को छोड़कर, पानी कोशिका का प्रमुख घटक है। कोशिका चयापचय (विनिमय) के लिए पानी आवश्यक है, क्योंकि शारीरिक प्रक्रियाएं विशेष रूप से जलीय वातावरण में होती हैं। पानी के अणु कोशिका की कई एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और अन्य पदार्थों का टूटना एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित पानी के साथ उनकी बातचीत के परिणामस्वरूप होता है। ऐसी प्रतिक्रियाओं को हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएं कहा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान पानी हाइड्रोजन आयनों के स्रोत के रूप में कार्य करता है। कोशिका में पानी दो रूपों में होता है: मुक्त और बाध्य। मुक्त पानी कोशिका के सभी पानी का 95% बनाता है और इसका उपयोग मुख्य रूप से विलायक के रूप में और प्रोटोप्लाज्म की कोलाइडल प्रणाली के लिए फैलाव माध्यम के रूप में किया जाता है। बंधा हुआ पानी, जो कोशिका में कुल पानी का केवल 4% होता है, हाइड्रोजन बांड द्वारा प्रोटीन से शिथिल रूप से बंधा होता है।

आवेशों के असममित वितरण के कारण, पानी का अणु एक द्विध्रुव के रूप में कार्य करता है और इसलिए इसे सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तरह से चार्ज किए गए प्रोटीन समूहों द्वारा बांधा जा सकता है। पानी के अणु की द्विध्रुवीय संपत्ति एक विद्युत क्षेत्र में खुद को उन्मुख करने और चार्ज ले जाने वाले विभिन्न अणुओं और अणुओं के वर्गों से जुड़ने की क्षमता बताती है। परिणामस्वरूप, हाइड्रेट्स बनते हैं

अपनी उच्च ऊष्मा क्षमता के कारण, पानी ऊष्मा को अवशोषित करता है और इस प्रकार कोशिका में अचानक तापमान में उतार-चढ़ाव को रोकता है। शरीर में पानी की मात्रा उसकी उम्र और चयापचय गतिविधि पर निर्भर करती है। यह भ्रूण में सबसे अधिक (90%) होता है और उम्र के साथ धीरे-धीरे कम होता जाता है। विभिन्न ऊतकों में पानी की मात्रा उनकी चयापचय गतिविधि के आधार पर भिन्न होती है। उदाहरण के लिए, मस्तिष्क के भूरे पदार्थ में 80% तक और हड्डियों में 20% तक पानी होता है। पानी शरीर में पदार्थों (रक्त प्रवाह, लसीका, पौधों के जहाजों के माध्यम से समाधान की आरोही और अवरोही धाराएं) और कोशिका में स्थानांतरित करने का मुख्य साधन है। पानी एक "स्नेहक" के रूप में कार्य करता है, जहां कहीं भी रगड़ने वाली सतहें हों (उदाहरण के लिए, जोड़ों में) आवश्यक है। जल का अधिकतम घनत्व 4°C पर होता है। इसलिए, बर्फ, जिसका घनत्व कम होता है, पानी से हल्की होती है और इसकी सतह पर तैरती है, जो जलाशय को जमने से बचाती है। पानी का यह गुण कई जलीय जीवों का जीवन बचाता है।

हर कोई जानता है कि पानी मानव जीवन में सबसे महत्वपूर्ण भूमिकाओं में से एक है और इसके बिना पृथ्वी पर जीवन की कल्पना नहीं की जा सकती है। दुनिया की खोज करने और विभिन्न विज्ञानों का अध्ययन करने से, लोग सीखते हैं कि कोशिका में पानी की जैविक भूमिका क्या है और किसी भी जीव के कामकाज के लिए पानी कितना महत्वपूर्ण है।

जल (आण्विक सूत्र H2O) पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला पदार्थ है। यह लगभग हर जगह अलग-अलग मात्रा में पाया जाता है। उदाहरण के लिए, दांतों के इनेमल में इसकी मात्रा 10% होती है, लेकिन विकासशील भ्रूण में इसकी मात्रा 90% से अधिक होती है। मानव शरीर में लगभग 65% पानी होता है। युवा जीवों के ऊतक विशेष रूप से इससे संतृप्त होते हैं।

तो, एक बच्चे के शरीर में 70% तरल पदार्थ होता है। यहां तक ​​कि एक परिकल्पना भी है जिसके अनुसार उम्र बढ़ने का कारण शरीर में प्रोटीन की बड़ी मात्रा में पानी को बांधने में असमर्थता है। सभी मानव ऊतकों और अंगों में द्रव होता है। यहां तक ​​कि हड्डियों में भी इसकी उपस्थिति लगभग 20% होती है, और मस्तिष्क, यकृत और मांसपेशियों में यह आंकड़ा 80% तक बढ़ जाता है।

जीवन का एक मुख्य लक्षण चयापचय है। सभी प्रकार के चयापचय - प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा और अन्य - में पानी भी शामिल है। इसका सार आंतों और पेट में तरल के अवशोषण की प्रक्रिया में निहित है, इसके बाद शरीर के ऊतकों में इसका वितरण और गुर्दे, त्वचा और फेफड़ों के माध्यम से उत्सर्जन होता है।

जीवित ऊतकों में कोशिकाएं और अंतरकोशिकीय पदार्थ होते हैं, जो एक जटिल प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हैं, और उनके कुछ हिस्सों में पानी होता है। आख़िरकार, यह अधिकांश जीवित पदार्थों के लिए एक उत्कृष्ट विलायक है जो एक जीवित जीव बनाते हैं।

इसके लिए धन्यवाद, जल विनिमय के दौरान थर्मोरेग्यूलेशन की प्रक्रिया होती है। इसके अलावा, अनावश्यक और हानिकारक चयापचय उत्पाद पानी के साथ चले जाते हैं।

उपरोक्त से हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि कोशिका में पानी की क्या भूमिका है:

1. कोशिका लोच बनी रहती है। उदाहरण के लिए, जब कोई कोशिका तरल पदार्थ खो देती है, तो फल सूख सकते हैं या पत्तियाँ मुरझा सकती हैं।
2. अनावश्यक तत्वों को हटाने सहित पदार्थों को स्थानांतरित किया जाता है।
3. तरल में पदार्थों को घोलकर रासायनिक प्रतिक्रियाओं का त्वरण सुनिश्चित किया जाता है।
4. नमक और शर्करा घुल जाते हैं।
5. पानी की धीरे-धीरे गर्म होने और ठंडा होने की क्षमता के कारण, यह थर्मोरेग्यूलेशन में भाग लेता है।

मुफ़्त और बाध्य पानी

कोशिका के जीवन में पानी की भूमिका को कम करके आंकना शायद मुश्किल है। इसके अलावा, उच्च चयापचय दर के साथ, तरल पदार्थ की मात्रा बढ़ जाती है। कोशिका में पानी बंधा या मुक्त हो सकता है। उत्तरार्द्ध रिक्तिकाओं, कोशिकाओं के बीच रिक्त स्थान, विभिन्न अंगों की गुहाओं और वाहिकाओं में निहित है। पदार्थों को कोशिका में और उससे बाहरी वातावरण में स्थानांतरित करने के लिए यह आवश्यक है।

इस अणु में इलेक्ट्रॉनों की असामान्य व्यवस्था के कारण इसमें कुछ विद्युत विषमता है। क्योंकि ऑक्सीजन अधिक विद्युत ऋणात्मक है, यह हाइड्रोजन को अधिक मजबूती से आकर्षित करती है।

विलायक के रूप में पानी

अणुओं की ध्रुवता के साथ-साथ हाइड्रोजन बांड बनाने की उनकी क्षमता के कारण, पानी आयनिक यौगिकों, जैसे नमक या एसिड के लिए एक बहुत अच्छा विलायक है। गैर-आयनिक (लेकिन ध्रुवीय) यौगिक भी तरल में अच्छी तरह से घुल जाते हैं। इनमें वे पदार्थ शामिल हैं जिनके अणुओं में आवेशित (ध्रुवीय) समूह होते हैं, जैसे अल्कोहल, शर्करा या अमीनो एसिड।

जल (H2O) कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण अकार्बनिक पदार्थ है। एक कोशिका में, मात्रात्मक दृष्टि से, पानी अन्य रासायनिक यौगिकों में पहले स्थान पर है। पानी विभिन्न कार्य करता है: कोशिका का आयतन, लोच बनाए रखना, सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेना। सभी जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएँ जलीय घोल में होती हैं। किसी विशेष कोशिका में चयापचय दर जितनी अधिक होगी, उसमें पानी उतना ही अधिक होगा।

ध्यान देना!

कोशिका में पानी दो रूपों में होता है: मुक्त और बाध्य।

मुफ्त पानीअंतरकोशिकीय स्थानों, वाहिकाओं, रसधानियों और अंग गुहाओं में स्थित है। यह पर्यावरण से पदार्थों को कोशिका में ले जाने का कार्य करता है और इसके विपरीत।
सीमित जलकुछ सेलुलर संरचनाओं का हिस्सा है, जो प्रोटीन अणुओं, झिल्ली, फाइबर के बीच स्थित है और कुछ प्रोटीन से जुड़ा हुआ है।
पानी में ऐसे कई गुण हैं जो जीवित जीवों के लिए बेहद महत्वपूर्ण हैं।

जल अणु संरचना

पानी के अद्वितीय गुण उसके अणु की संरचना से निर्धारित होते हैं।

अलग-अलग पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन बनते हैं, जो पानी के भौतिक और रासायनिक गुणों को निर्धारित करते हैं।
पानी के अणु में इलेक्ट्रॉनों की विशिष्ट व्यवस्था इसे विद्युत विषमता प्रदान करती है। अधिक विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु हाइड्रोजन परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी का अणु बनता है द्विध्रुवीय(ध्रुवीयता है)। दो हाइड्रोजन परमाणुओं में से प्रत्येक पर आंशिक रूप से सकारात्मक चार्ज होता है, और ऑक्सीजन परमाणु पर आंशिक रूप से नकारात्मक चार्ज होता है।

पानी के एक अणु के ऑक्सीजन परमाणु का आंशिक रूप से नकारात्मक चार्ज अन्य अणुओं के आंशिक रूप से सकारात्मक हाइड्रोजन परमाणुओं द्वारा आकर्षित होता है। इस प्रकार, प्रत्येक जल अणु जुड़ने की प्रवृत्ति रखता है हाइड्रोजन बंधचार पड़ोसी जल अणुओं के साथ।

जल के गुण

चूँकि पानी के अणु ध्रुवीय होते हैं, पानी में अन्य पदार्थों के ध्रुवीय अणुओं को घोलने का गुण होता है।
वे पदार्थ जो जल में घुलनशील होते हैं, कहलाते हैं हाइड्रोफिलिक(लवण, शर्करा, सरल अल्कोहल, अमीनो एसिड, अकार्बनिक एसिड)। जब कोई पदार्थ विलयन में जाता है, तो उसके अणु या आयन अधिक स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं और इसलिए, पदार्थ की प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है।

वे पदार्थ जो जल में अघुलनशील होते हैं, कहलाते हैं जल विरोधी(वसा, न्यूक्लिक एसिड, कुछ प्रोटीन)। ऐसे पदार्थ पानी के साथ इंटरफेस बना सकते हैं जिस पर कई रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। इसलिए, यह तथ्य कि पानी कुछ पदार्थों को नहीं घोलता है, जीवित जीवों के लिए भी बहुत महत्वपूर्ण है।

जल में उच्च विशिष्टता होती है ताप की गुंजाइश, अर्थात। अपने स्वयं के तापमान में न्यूनतम वृद्धि के साथ तापीय ऊर्जा को अवशोषित करने की क्षमता। पानी के अणुओं के बीच मौजूद असंख्य हाइड्रोजन बंधों को तोड़ने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा को अवशोषित करना होगा। पानी का यह गुण शरीर में तापीय संतुलन बनाए रखना सुनिश्चित करता है। पानी की बड़ी ताप क्षमता शरीर के ऊतकों को तेज़ और तेज़ तापमान वृद्धि से बचाती है।
पानी को वाष्पित करने के लिए काफी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। वाष्पीकरण के दौरान हाइड्रोजन बांड को तोड़ने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा का उपयोग इसे ठंडा करने में मदद करता है। पानी का यह गुण शरीर को अधिक गर्मी से बचाता है।

उदाहरण:

इसके उदाहरणों में पौधों में वाष्पोत्सर्जन और जानवरों में पसीना शामिल है।

पानी में उच्च तापीय चालकता भी होती है, जो पूरे शरीर में गर्मी का समान वितरण सुनिश्चित करती है।

ध्यान देना!

उच्च विशिष्ट ताप क्षमता और उच्च तापीय चालकताकोशिकाओं और जीवों के तापीय संतुलन को बनाए रखने के लिए पानी को एक आदर्श तरल बनाता है।

पानी व्यावहारिक रूप से सिकुड़ता नहीं है, स्फीति दबाव पैदा करना, कोशिकाओं और ऊतकों की मात्रा और लोच का निर्धारण करना।

उदाहरण:

हाइड्रोस्टैटिक कंकाल राउंडवॉर्म, जेलिफ़िश और अन्य जीवों में आकार बनाए रखता है।

अणुओं की चिपकने वाली ताकतों के लिए धन्यवाद, पानी की सतह पर एक फिल्म बनाई जाती है, जिसमें सतह तनाव जैसी विशेषता होती है।

उदाहरण:

पृष्ठ तनाव के बल के कारण पौधों में केशिका रक्त प्रवाह, विलयन की आरोही एवं अवरोही धाराएँ उत्पन्न होती हैं।

पानी के शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण गुणों में इसका नाम भी शामिल है गैसों को घोलने की क्षमता(ओ 2, सीओ 2, आदि)।

पानी प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण के दौरान फोटोलिसिस के दौरान जारी ऑक्सीजन और हाइड्रोजन का भी एक स्रोत है।

जल के जैविक कार्य

• पानी कोशिका और शरीर में पदार्थों की गति, पदार्थों के अवशोषण और चयापचय उत्पादों को हटाने को सुनिश्चित करता है। प्रकृति में, पानी अपशिष्ट उत्पादों को मिट्टी और जल निकायों में ले जाता है।
• पानी चयापचय प्रतिक्रियाओं में एक सक्रिय भागीदार है।
• पानी शरीर में चिकनाई वाले तरल पदार्थ और बलगम, स्राव और रस के निर्माण में शामिल होता है (ये तरल पदार्थ कशेरुक के जोड़ों में, फुफ्फुस गुहा में, पेरिकार्डियल थैली में पाए जाते हैं)।
• पानी बलगम का हिस्सा है, जो आंतों के माध्यम से पदार्थों की आवाजाही को सुविधाजनक बनाता है और श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली पर एक नम वातावरण बनाता है। कुछ ग्रंथियों और अंगों द्वारा स्रावित स्राव भी पानी आधारित होते हैं: लार, आँसू, पित्त, शुक्राणु, आदि।