Все живые организмы не могут жить без чего
10 утверждений о пользе воды: правда или мифы
Вода – удивительное творение природы, без которого не может прожить ни один живой организм на Земле. И это при том, что вода имеет простейший состав и не отличается особым цветом, вкусом или запахом. В зависимости от возраста в организме человека содержится 60-70% воды, она является двигателем для многих процессов в организме, но, несмотря на это, не все до сих пор знают о том, как нужно правильно ее пить, в каком количестве и какую именно, а руководствуются стандартным советом «Пейте не менее 2 литров в день и будете здоровы!» О том, верен ли такой подход, и какие еще рекомендации и мифы существуют о пользе и вреде воды для человека, поговорим в этой статье.
Так ли вода важна на самом деле?
Вода – это важнейший источник жизни, энергии, здоровья и красоты. Без этого природного ресурса вряд ли можно представить свой день, а о его важности мы вспоминаем сразу, как только испытываем жажду. Все живые организмы больше чем на половину состоят из воды, в том числе и человек. В среднем, 60% массы тела – это вода, человеческий мозг состоит на 73% из воды, кожа – на 64%, а легкие – на 83%. Впечатляет, не правда ли?! Даже в костях примерно 31% воды, хотя, казалось бы, как такое возможно, учитывая твердую структуру скелета. Вот она – удивительная природа! [Ids Borjomi Russia, 2020].
В древние времена воде поклонялись, у воды молились, гадали, заключали браки, произносили клятвы, ею лечили. Был настоящий культ воды. Люди были уверены, что вода на Земле связана с небесной водой, поэтому верили, что могут вызвать дождь. Почтительное отношение к этому природному ресурсу выражалось в запрете говорить возле воды о чем-то плохом.
В современном мире воду тоже наделяют особенным значением, и не зря врачи, диетологи и приверженцы здорового питания призывают пить как можно больше воды. По некоторым данным, человек за 60 лет жизни выпивает примерно 50 тонн жидкости, а за сутки теряет около 2,5 литров воды и столько же получает через пищу, напитки и благодаря биохимическим процессам.
Если ежедневно пить воду в нужном количестве, польза будет налицо:
Помимо этого вода отвечает за состояние кожи, волос, предотвращает появление камней в почках и ускоряет метаболизм, что особенно важно для тех, кто держит свой вес под контролем.
При дефиците воды человек начинает чувствовать недомогание, появляются проблемы с желудком, головокружение, кожа теряет свою упругость и становится сухой, ощущаются усталость и низкая работоспособность. Если в организме человека наблюдается недостаток воды, возникает риск появления тромбов из-за увеличения вязкости крови, повышается артериальное давление, а эмоциональный фон становится нестабильным.
Потеря воды примерно на 2% (1-1,5 литра) от общей массы тела приводит к возникновению чувства жажды, на 6-8% – к полуобморочному состоянию, 10% уже чреваты галлюцинациями, а 12% потери жидкости приводит к летальному исходу. Получается, недостаточное и неправильное употребление воды может разрушить организм, поэтому важно знать, сколько, как, когда и какой жидкости необходимо пить, чтобы оставаться здоровым [Е. Ермолаева, Г. Грибина, 2018].
Подтверждаем истины, развеиваем мифы
Конечно, в пользе воды для организма человека нет никаких сомнений. Кто-то фанатично считает стаканы, выпитые за день, кто-то придерживается мнения, что нет ничего полезнее сырой воды, а кто-то вовсе не задумывается о каких-либо правилах и пьет, когда захочется.
На самом деле вокруг воды сформировалось достаточно мнений, а вот насколько они верны, давайте узнаем, рассмотрев подробно самые популярные из них.
Вода натощак полезна
Утро – это особенно благоприятное время для полезных ритуалов. Оно и понятно: организм просыпается, и мы, благодаря правильным и полезным привычкам, можем настроить его на нужный лад. Некоторые спешат принять контрастный душ, кто-то отправляется на пробежку, а кто-то еще с вечера ставит на прикроватную тумбочку стакан с водой, будучи уверенным в пользе воды натощак, и все эти люди совершенно правы.
Немецкие ученые утверждают, что ежедневное употребление воды перед первым приемом пищи помогает вывести токсины, которые расщепляются ночью, и ускоряет метаболизм на 24%, что способствует похудению. Помимо этого, улучшается состояние кожи, она выглядит сияющей, а морщины разглаживаются, т.к. вода улучшает кровообращение.
Благодаря воде, выпитой натощак, у человека поддерживается баланс лимфатической системы, а это повышает стойкость к заболеваниям, предотвращает появление камней в почках, изжоги и инфекций мочевого пузыря. Вода благоприятно сказывается на состоянии волос. Известно, что волос состоит на четверть из воды, которая увлажняет его изнутри, поэтому выпивать стакан очищенной воды по утрам полезно [Focus online, 2021].
Вода с лимоном обладает целебными свойствами
То, что вода с лимоном полезнее, чем лимонады, которые пестрят яркими этикетками на полках магазинов, понятно, ведь в ней не содержатся вредные добавки. Но полезен ли сам по себе напиток, который в своем составе имеет только воду и лимон? По мнению диетолога Эми Стивенс, вода с лимоном имеет преимущество перед обыкновенной водой благодаря наличию витамина С, который здорово укрепляет организм человека.
Если быть точнее, витамин С способствует выработке коллагена (белка, который способствует заживлению ран), повышает иммунитет, оказывает благоприятное воздействие при простуде, борется с вирусами и бактериями, способствует усвоению железа, поэтому полезно пить лимонную воду во время еды.
Вода с лимоном улучшает пищеварение, ускоряет метаболизм, способствует похудению и предотвращает появление камней в почках, т.к. ее употребление увеличивает уровень цитрата в моче, о чем говорят исследования американских ученых [Z. Gul, M. Monga, 2014].
Диетолог Эми Стивенс рекомендует выпивать 1-2 стакана воды с лимоном во время еды и еще стакан между приемами пищи, при этом каждый раз добавлять новый кусочек лимона в стакан необязательно, ведь напиток будет слишком кислым, а это пагубно сказывается на эмали зубов. Лучше всего пить такую воду через трубочку [РИА Новости, 2021].
Но существует и другое мнение. Диетолог Айтор Санчес считает, что эффект от лимонной воды сильно преувеличен: организм человека сам по себе запускает процесс очищения и никакие дополнительные средства для этого ему не нужны. Он считает, что надеяться на то, что вода с лимоном способна вылечить рак, заживить раны или здорово укрепить иммунную систему, не стоит. А если кто-то после употребления такой воды стал чувствовать себя лучше, так это, скорее всего, от того, что человек изменил другие привычки, например, отказался от мучного или сладкого [A. Sánchez,2020].
У отечественных специалистов есть свое мнение на этот счет. Врач-эндокринолог Екатерина Янг утверждает, что лимоны с водой полезны тем, кто имеет пониженную кислотность желудка. По ее мнению, стакан теплой воды с небольшим количеством лимонного сока перед едой способствует выработке соляной кислоты, которая помогает переваривать пищу, но ее нельзя употреблять тем, кто имеет язвенную болезнь желудка, гастрит и другие болезни пищеварительной системы [РИА Новости, 2020].
Выходит, о том, приносит ли лимонная вода пользу или вред, мнения расходятся. Лимонный напиток – это хороший способ отказаться от вредной газировки, насытить свой организм витамином С и утолить жажду, но не панацея от болезней. Поэтому, пить или не пить воду именно с лимоном, выбор за вами.
Минеральная вода полезна для всех без исключения
Минеральной водой называется напиток, который содержит в себе микроэлементы, растворенные соли и некоторые биологически активные компоненты. Разделяют природную минеральную воду и искусственно подготовленную. Первая добывается из скважин и не проходит какой-либо обработки перед тем, как попасть на стол к своему потребителю. Она как раз-таки и содержит в себе кальций, магний, селен и другие полезные для организма вещества, в отличие от той, что создается руками человека.
Целебные свойства лечебно-столовой минеральной воды особенно пропагандируются на курортах, размещенных вблизи источников, хотя исследований на эту тему проводилось мало и серьезных доказательств излечения нет, но то, что минеральная вода в составе комплексной терапии способна оказать положительное влияние на организм – это единое мнение ученых.
Употребление минеральной воды действительно приносит пользу человеку. Она является источником кальция, поэтому способствует укреплению костной ткани. Также минералка нормализует работу желудочно-кишечного тракта, а при регулярном употреблении предотвращает появление сердечно-сосудистых заболеваний. В Испании было проведено исследование, которое показало, что ежедневное употребление магниевой воды снижает уровень холестерина в крови, т.е. препятствует образованию тромбов [В. Диденко, 2019].
Пить каждый день минеральную воду можно, если речь идет о столовой, а не о лечебной или лечебно-столовой минеральной воде, которая имеет множество разновидностей и назначений и рекомендуется к употреблению врачом, который определяет диагноз больного, ведь бесконтрольный прием напитка может привести к серьезным последствиям.
Инна Заикина, врач диетолог, в интервью одному известному изданию рассказала, что хлоридную воду нельзя пить тем, кто имеет желчекаменную или гипертоническую болезни, а сульфатная вода противопоказана подросткам, т.к. их костная система еще не сформирована. Магниевая вода обладает мочегонным и желчегонным эффектом, поэтому тем, у кого есть конкременты в соответствующих органах, пить ее не рекомендуется [И. Заикина, 2020].
Таких противопоказаний много, поэтому, если не подойти к употреблению напитка с умом, минеральная вода может принести не только пользу, но и вред. Все зависит от состояния здоровья человека и состава воды, даже если речь идет о столовой воде, ведь газированная вода противопоказана тем, у кого есть болезни желудочно-кишечного тракта. Это как с употреблением витаминов: в их пользе нет сомнений, но бесконтрольный прием способен дать обратный эффект.
Пить воду во время еды вредно для здоровья
Итак, в том, что вода, выпитая в течение дня, приносит пользу для организма человека, сомнений никаких нет, а вот споры о том, что запивать еду водой вредно, пожалуй, однажды касаются любого застолья. Чтобы разобраться в этом вопросе, обратимся к мнениям специалистов.
Марина Копытько, главный врач клиники здорового питания, кандидат медицинских наук, диетолог, считает, что пить воду до и вовремя еды безопасно, если речь идет об одном стакане (150-200 мл).
А вот сразу после приема пищи лучше воздержаться от напитков примерно на 20 минут, т.к. вода может ухудшить процесс пищеварения, т.к. меняется концентрация желудочного сока, особенно это актуально для тех, кто имеет болезни желудка. Но есть случаи, когда вода во время приема пищи просто необходима: у некоторых людей от природы вырабатывается мало слюны [М. Копытько, 2019].
Американский врач-гигиенист Герберт Макголфин Шелтон тоже придерживается мнения, что вода влияет на концентрацию желудочного сока, поэтому употребление воды во время приема пищи должно быть строго ограничено. Также вода способствует быстрому проглатыванию пищи, а еда, как известно, должна быть хорошо пережевана и пропитана слюной. Поэтому врач рекомендует пить воду до еды – это спровоцирует железы рта выделять нужное количество соков.
Вода, выпитая во время трапезы, расширяет желудок, отсюда появляются хронические несварения, гастриты и другие болезни. Г. Шелтон рекомендует игнорировать жажду, которую вызывает соленая, острая и жирная пища, а если потребность в жидкости все же появилась, после трапезы ее могут удовлетворить пищевые соки, обеспечивающие правильное пищеварение [Г. Шелтон, 2002].
В общем, мнения экспертов сошлись в одном: лучше всего пить воду незадолго до приема пищи и воздержаться от нее после еды. А вот пить или не пить во время еды – это ваше решение, которое должно основываться на том, какие продукты вы планируете употреблять, какой у вас тип желудочной секреции и является ли это действительно потребностью, а не привычкой. И если вы все-таки не можете не запивать пищу, эксперты рекомендуют делать это маленькими глотками и выбрать для себя негазированную теплую воду [Е. Рябинкова, В. Баринова, 2020].
Кипяченая вода менее полезна, чем сырая
Сырая вода в своем составе содержит не только необходимые организму человека соли и микроэлементы, но и обладает определенной структурой, которая играет особую роль в обновлении клеток. Но при этом вода из-под крана может содержать вредные вещества, и частое употребление такой воды чревато болезнями.
Получается, и сырая и кипяченая вода могут принести как пользу, так и вред для организма человека. Если вы отдаете предпочтение кипяченой воде, то ее следует отстоять несколько часов перед кипячением, а выключать чайник следует в самом начале закипания воды. Так вы обеззаразите воду и при этом сохраните большую часть минералов. Не стоит допускать повторного кипячения воды, пить следует только свежую, не подвергшуюся длительному хранению воду [И. Крискунова, 2019].
Эксперты не рекомендуют пить сырую водопроводную воду даже тем, кто живет в экологически благоприятном районе, ведь, несмотря на все имеющиеся ступени очистки, эта вода поступает по трубам, которые в большинстве случаев находятся далеко не в лучшем состоянии. Используйте фильтры для воды: они хоть и лишают воду части полезных веществ, но зато способны защитить от вредных компонентов. Для этого нужно следить за чистотой фильтра и вовремя менять картридж [Ю. Чехонина, 2017].
И если уж говорить о пользе и безопасности употребления сырой воды, то только о негазированной бутилированной или о воде из природных горных источников. Такая вода не нуждается в очистке или кипячении.
Теплая вода полезнее холодной
Кто-то любит пить воду прямо из холодильника, а кто-то уверен, что теплая вода лучше воздействует на организм, чем холодная. О пользе горячей и холодной воды рассказал в одном из интервью кандидат медицинских наук, врач-диетолог Андрей Бобровский. Он считает, что вода комнатной температуры (18-22 градуса) – это самый оптимальный вариант и ее можно пить всегда. Холодные напитки замедляют насыщение, поэтому лучше ими не злоупотреблять и воздержаться от их употребления во время приема пищи. Кстати, заметили, что на фудкортах чаще всего предлагают холодные напитки? Теперь мы понимаем, что это хороший маркетинговый прием.
По мнению диетолога, холодная вода в жару тоже не является лучшим вариантом для утоления жажды, в этом случае следует отдать предпочтение горячей воде [А. Бобровский, 2021].
Гастроэнтеролог, врач-диетолог Светлана Исакова не рекомендует пить очень горячую воду, т.к. она травмирует стенки пищеварительного тракта и убирает слизь, а это приводит к дискомфорту и снижению чувства голода. Конечно, кто-то скажет, что это хороший способ похудеть, но лучше довериться мнению эксперта и выбрать более безопасный для здоровья метод.
Пить слишком холодную воду тоже не рекомендуется, необходимо поддерживать внутреннюю температуру тела, от которой зависит работа внутренних систем организма. Охлаждение себя изнутри приводит к замедлению пищеварения, риску появления заболевания ЛОР-органов и изменению тонуса сосудов [С. Исакова, 2021]. Если вы сомневаетесь в выборе оптимальной температуры воды, отдайте предпочтение комнатной температуре, а в жару пейте теплую воду.
Нужно выпивать не менее 2 литров воды в день
Мнение о том, что каждому человеку нужно пить не менее 2 литров воды, уже неактуально. Потребление воды в каждом случае носит индивидуальный характер и зависит от климата региона, где проживает человек, его комплекции, пола и вида деятельности.
Потребность в воде определяется чувством жажды, оно появляется, если организм потерял всего 1% воды, т.е. для его утоления понадобится примерно 1 500-2 500 миллилитров воды (30 миллилитров на 1 килограмм веса человека) при условии, что речь идет об умеренном климате и спокойных условиях труда. При этом нужно помнить, что воду человек получает в результате метаболизма белков, жиров и углеводов, т.е. через пищу и соки в том числе [Д. Бурцева, 2021].
Светлана Андреева, консультант по диетологии, рекомендует детям до года пить до 260 миллилитров воды в сутки, а с 5 лет – 1-1,5 литра. Беременным женщинам и тем, у кого есть заболевания почек, норму употребления воды в день должен устанавливать врач, а кормящие матери должны пить на 1 литр больше обычного. В пожилом возрасте количество выпитой жидкости должно соответствовать потребностям организма. С 55 лет норма составляет около 1,5 литра в день [РИА Новости, 2021].
Газированная вода опасна для здоровья
Любовь многих людей к газированной воде объясняется не ее пользой, а сладким вкусом, цветом и ощущением пузырьков во рту, которое особенно нравится детям. А стоит ли вообще говорить о какой-либо пользе газировки?
Газированная вода вымывает кальций из организма и снижает плотность костей. Всему виной фосфор, который содержится в большинстве подобных напитков. Но в чистой газировке (в ее составе только вода и углекислый газ) не содержится фосфора, и ее можно пить, не опасаясь за состояние своих костей.
Что касается зубов, то нет никаких сомнений, что газировка с сахаром в составе разрушает зубную эмаль, но оказывается, что и чистая газированная вода без сахара тоже пагубно сказывается на состоянии зубов. На их защитный слой влияет углекислота, которая меняет особый кислотно-щелочной баланс. Этот факт подтверждают исследования ученых из Кореи [H.Ryu, Y. Kim, S. Heo, S. Kim, 2018].
По некоторым данным, газированная вода повышает ощущение сытости из-за того, что увеличивается давление на желудок. Исследование проводилось с участием женщин, и выборка была небольшой, поэтому нельзя сказать, что это неизбежные последствия употребления газировки. Другие исследования, проведенные на крысах, выявили, что газированная вода повышает уровень грелина, который отвечает за чувство голода, но, опять же, речь идет о крысах, а не о людях [D. Eweis, F. Abed, J. Stiban, 2020].
У тех, кто страдает синдромом раздраженного кишечника, газировка может вызвать обострение недуга, а регулярное употребление газированной воды с сахаром провоцирует появление диабета, болезни сердца, патологии почек и т.д. Так что если вы любитель пузырьков, отдавайте предпочтение газированной воде без добавок, а приятный вкус напитку можно сделать, добавив ягод, фруктов и стевии [И. Аршинова, 2021].
Морская вода оздоравливает организм
О пользе морской воды многие из нас знают не понаслышке. Как минимум, все мы замечаем, будучи на морском побережье, как шум прибоя и морские волны приводят нервную систему в порядок, успокаивают и помогают расслабиться. Это подтверждает и врач-методист Краснодарского краевого Центра медпрофилактики Александр Горячев.
По его словам, в морской воде есть все важные микроэлементы для организма человека, они впитываются через кожу во время купания. Плюс ко всему, температура воды, которая ниже температуры тела, благоприятно влияет на сосуды и суставы. Морская вода улучшает циркуляцию крови, работу щитовидной железы, активизирует мозг.
Ей можно полоскать горло и промывать нос, предварительно подогрев до 37 градусов, ведь такая вода содержит гораздо больше полезных веществ. Морская вода очищает кожу, помогает при псориазе и экземе. Одним словом, в целебных свойствах морской воды сомнений нет, главное соблюдать простые правила: не переохлаждаться и избегать резкого температурного контраста [А. Горячев, 2019].
Вода в любом количестве полезна для организма
О том, что обезвоживание организма может привести к серьезным последствиям и даже потеря 1% воды не может пройти без следа, мы уже с вами знаем. А что будет, если пить воду бесконтрольно много? Сторонники здорового образа жизни призывают пить воду как можно больше, но научные факты говорят о том, что в этом нужно знать меру.
Ученые из Университета Монаша в Австралии провели эксперимент, в котором приняли участие 20 человек. Они на протяжении нескольких дней пили воду во время жажды и после ее утоления, что привело к снижению уровня натрия в крови у тех, кто выпивал не меньше 8 стаканов в сутки. Получается, переизбыток воды в организме приводит к водной интоксикации, признаком которой является тошнота, вялость, сонливость, усталость.
Осложнения гипонатриемии могут привести к параличу, отеку головного мозга, психическим расстройствам и даже к летальному исходу [P. Saker, M. Farrell, G. Egan, M. McKinley, D. Denton, 2016].Если выпить 4 стакана за раз, это негативно скажется на почках и приведет к отекам, поэтому, несмотря на все целебные свойства воды, нужно помнить о правильном водном балансе, а не придерживаться принципы «чем больше, тем лучше».
Утверждений о пользе и вреде воды очень много: кто-то любитель пить талую воду, кто-то уверен в пользе каши на воде, а есть те, кто вообще не пьет воду в чистом виде, отдавая предпочтение сокам и другим напиткам. В любом случае, нет никаких сомнений, что без воды невозможна жизнь на Земле, поэтому подходить к вопросу употребления воды нужно с умом, если, конечно, вы заинтересованы в собственном здоровье.
Резюме
Итак, теперь мы с вами знаем, что из популярных утверждений о воде миф, а что правда. Некоторые из них не вызывают никаких сомнений, а какие-то до сих пор являются источником споров для исследователей. Тем не менее давайте еще раз кратко пробежимся по рассмотренным в данной статье мнениям и подведем общий итог.
10 утверждений о воде:
Надеемся, наша статья помогла вам разобраться в важном вопросе о пользе и вреде воды, а если вы заинтересованы в поддержании своего отличного самочувствия, советуем заглянуть на нашу онлайн-программу «Здоровье человека», где вы научитесь оценивать состояние своего организма, разрабатывать меры профилактики и делать многое другое.
Будьте здоровы и не забудьте пройти небольшой опрос:
§50. Подведем итоги: что мы узнали о жизни на Земле
1) Ныне живущие организмы на Земле (кроме вирусов) состоят из.
2) Нарисуй любые клетки. Подпиши, какому живому организму они принадлежат.
3) Клетки образуют органы, а органы — единый.
4) Одни живые организмы состоят всего из одной клетки, другие — из. клеток.
5) Любой новый организм возникает только из живых клеток:
а) у одних — из клеток тела, это бесполое размножение;
б) у других — из мужских и женских половых клеток, это половое размножение.
* Нарисуй схемы двух типов размножения и приведи примеры.
6) Всем живым организмам приходится бороться с неблагоприятными условиями, поэтому они производят потомства больше, чем его выживает. Приведи примеры.
Рыбы и икра. Лягушка и головастики, ящерицы и яйца
7) Назови и нарисуй.
8) Нарисуй строение:
Укажи, в какой их части находится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша.
9) Нарисуй любую пищевую цепь, доказывающую, что в природе нет вредных организмов.
Растения кормят себя сами, образуя органические вещества из почвы и воздуха.
10) Для жизни организмам необходима энергия. Взять энергию Солнца и передать ее животным и человеку вместе с пищей может только.
12) Живые организмы не могут жить без воды, в которой растворяются необходимые для жизни вещества. Подтверди выводы примером.
Кактус запасает в тканях болшое количество воды и экономно ее расходует. Грызуны и насекомые воду получают из пищи.Без воды жизн на Земле невозможна
Вещества живого организма и их превращения
Молекулы: простые и сложные
Наименьшая частичка любого вещества называется молекулой. Она, в свою очередь, состоит из атомов химических элементов.
Все молекулы определенного вещества имеют одинаковое строение. Наиболее сложное — у молекул органических веществ. Они могут состоять из десятков тысяч атомов.
Основные органические вещества, участвующие в жизни любого организма, — это белки, жиры и углеводы. Белки служат строительным материалом, играют защитную роль, ускоряют химические реакции в организме, переносят кислород. Углеводы являются источником энергии. Жиры хранят ее запасы. Имеются в нашем теле и другие органические соединения. Из них состоит почти третья часть нашего организма.
Основой живой материи являются биологические молекулы — нуклеиновые кислоты и белки. Последние представляют собой молекулы-цепочки, состоящие из множества аминокислот (эти кислоты названы так потому, что в них содержатся аминогруппы, состоящие из одного атома азота и двух атомов водорода). Порядок, в котором располагаются аминокислоты в белке, зашифрован в нуклеиновых кислотах. А участок ДНК, кодирующий один белок, носит название ген. Нуклеиновые кислоты реплицируются, то есть копируются. Благодаря этому наследственная информация передается от клетки к клетке при делении и от родителей детям.
Нуклеиновые кислоты бывают двух основных типов — дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Полимерная молекула ДНК состоит из отдельных звеньев — мономеров, или нуклеотидов. Каждый нуклеотид — это сахар (дезоксирибоза), остаток фосфорной кислоты и одно из четырех азотистых оснований — аденин, гуанин, цитозин, тимин. Азотистые основания связываются друг с другом по принципу тимином, а гуанин — с цитозином. Так образуется двойная спираль ДНК. Молекула РНК обычно состоит из одной цепочки; вместо дезоксирибозы в ней имеется рибоза, а вместо тимина — урацил.
Хромосомы — структуры в ядре клетки, состоящие из ДНК и белка. Именно в хромосомах сосредоточена большая часть наследственной информации. Набор всех хромосом клетки называется кариотипом. У каждого вида свое определенное количество хромосом. У гориллы их 48, у лошади — 64, у одного из видов муравьев — 2, а у простейшего животного радиолярии — 1600. Так что уровень развития не зависит от числа хромосом.
У человека 46 хромосом (23 пары). 22 пары называются аутосомами, а одна пара — половыми хромосомами. У женщин половые хромосомы, или Х-хромосомы, одинаковы. У мужчин есть одна Х-хромосома и одна У-хромосома. Поэтому правильный кариотип женщины обозначается формулой 46ХХ, а кариотип мужчины — 46ХУ.
Синтез белка и генетический код
Синтез белка состоит из трех этапов — транскрипции, процессинга и трансляции. Во время транскрипции, или считывания, на одной из цепочек ДНК синтезируется молекула РНК. Созревая во время процессинга, она выходит из ядра в цитоплазму, где на особых структурах — рибосомах — синтезируется полипетидная цепь, то есть цепочка связанных между собой аминокислот. Их последовательность определяется последовательностью нуклеотидов, составляющих ДНК и РНК, то есть генетическим кодом.
Генетический код — система записи генетической информации, согласно которой каждому кодону, представляющему собой последовательность из трех нуклеотидов, соответствует аминокислота. Причем у одной аминокислоты бывает несколько кодонов. Существуют также стартовый и стоп-кодоны, которые определяют начало и окончание синтеза. Если происходит мутация, то есть один нуклеотид заменяется на другой либо один или несколько нуклеотидов добавляются в цепочку или удаляются, кодоны меняются. И вместо одной аминокислоты кодируется другая. А значит, меняется состав белка и, скорее всего, его свойства. Такие изменения называются мутациями.
Генетический код един для всей живой природы нашей планеты. Совокупность генов конкретного организма — это генотип. А геном — совокупность генетического материала в гаплоидном наборе хромосом конкретного вида. Поэтому следует говорить: геном человека или собаки, генотип Ивана Ивановича или овчарки Рекса, генетический код всего живого. А вот фенотип — это совокупность всех признаков организма, гены при этом проявляются далеко не все.
Из 22 аминокислот синтезируются самые разные белки. Например, у цепочки из 100 аминокислотных остатков может существовать более 10 130 вариантов белков с разной последовательностью. При этом белки имеют первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Все зависит от того, как скручивается первоначальная цепочка.
Удивительно, но в живой природе для построения всего многообразия белков используется лишь 22 аминокислоты. Одни аминокислоты могут создаваться в самом организме, другие поступают в него с пищей, они называются незаменимыми.
Особой группой белков являются ферменты. Эти вещества ускоряют превращение веществ, поступающих в организм с пищей, в молекулы, нужные для организма. Ферменты присутствуют во всех живых клетках и принимают активное участие в обмене веществ и энергии. Без ферментов живой организм существовать просто не может. А у каждого фермента, состоящего из сложных молекул, есть так называемый активный центр — углубление особой формы, которое должно соответствовать определенному веществу наподобие ключа в замке. Это соответствие должно быть абсолютным. Поэтому каждый фермент взаимодействует только с определенным веществом. На сегодня известно более 2000 ферментов, но ни один из них нельзя заменить другим. Множество ферментов участвует и в обмене веществ внутри клетки.
Благодаря ферментам скорость расщепления веществ, полученных с пищей, увеличивается в миллионы раз.
Как увидеть ДНК и хромосомы?
Молекула ДНК, если ее специально выделить из клеток крови или другой ткани, видна невооруженным глазом как белая нить, иногда спутанная и скрученная, или белое полупрозрачное вещество, похожее на медузу. Но для того чтобы различить ее структуру, нужны специальные приборы. А хромосомы можно разглядеть в обычный микроскоп. Изучение структуры ДНК раскроет историю развития всей живой природы и поможет победить многие болезни.
Что умеют делать белки?
Белки выполняют множество самых разнообразных задач. Одни из них являются источниками питания для потомства. Например, белок яйца или белок молока. Защиту организма от бактерий и вирусов выполняют антитела крови, которые также состоят из белков. Связываясь с чужеродными веществами, антитела нейтрализуют их и таким образом охраняют организм. Белки участвуют в переносе нужных веществ к органам и обеспечивают тончайшие процессы жизнедеятельности самих клеток.
Что такое жиры?
Жиры — это органические вещества, возникающие в результате изменения (этерификации) карбоновых кислот и трехатомного спирта глицерина. Они присутствуют в каждом живом организме, входя в состав клеточной мембраны. При их окислении образуется большое количество необходимой телу энергии. Жиры могут получаться из углеводов и белков и накапливаться в организме. Затем, при недостатке пищи, они расходуются.
Высокое содержание жиров в семенах растений обеспечивает развитие зародышей до их перехода к самостоятельному питанию.
Жировой слой в подкожной клетчатке животных защищает организм от механических повреждений. Он помогает телу сохранить тепло, что позволяет многим животным жить в условиях холодного климата. А у китов жир способствует их плавучести.
Тонким слоем жира покрыты кожа, шерсть и перья многих животных. Он делает их более эластичными и предохраняет от влаги. Жировой пленкой покрыты листья и плоды многих растений. В нервных клетках жиры являются изоляторами при проведении нервных импульсов. Жиры используются пчелами для изготовления воска при строительстве сот.
Что такое углеводы?
Углеводы — общее название обширной группы органических веществ. Свое название они получили от слов «углерод» и «вода», поскольку первые известные углеводы представлялись как химическое соединение углерода и воды. В живой природе углеводы «изготавливаются» растениями, а животные и человек получают их с пищей. Большую группу углеводов называют сахарами. Известный нам сахар — это тоже углевод, научное название которого — сахароза.
Углеводы являются основным источником энергии, получаемой организмом. Они используются и для построения многих сложных молекул, важных для живых существ. У растений из углеводов построены прочные стенки клеток.
Углеводы также могут превращаться в жиры и накапливаться как запасы питательных веществ.
Для чего нужны пища, вода и кислород?
Все живые организмы не могут жить без пищи, которая необходима им для получения энергии и строительства своего тела. Все необходимое они берут из окружающей среды. При этом каждый организм является пищей для какого-либо другого.
Основными материалами, которые организм получает с пищей, являются белки, жиры, углеводы, вода, кислород и углекислый газ. В клетках организма эти вещества перерабатываются и превращаются в материалы, нужные для жизни. Лишние детали они отдают во внешнюю среду. Таким образом, в любом живом организме одновременно происходят и строительство (анаболизм), и распад (катаболизм) веществ, что сопровождается поглощением или выделением энергии. Этот процесс называется обменом веществ.
Вода в живом организме
Тело человека на две трети состоит из воды, а во многих растениях ее содержится более 80%. Каждый день организм человека теряет большое количество воды с выводимой мочой, потом и выдыхаемым воздухом. Поэтому человек должен восполнять потери воды, например, в процессе питья или получая ее с пищей. Некоторое количество воды образуется при расщеплении жиров. Суточная потребность человека в воде составляет около 3 л.
Больше всего живым организмам необходима вода. Без нее жизнь на нашей планете была бы невозможной. Она является важнейшим веществом всех видов клеток, межклеточной жидкости и крови. Вода — растворитель многих солей и органических соединений. А водные растворы лучше всего усваиваются всеми органами.
Практически вся жизнь на Земле зависит от кислорода. Он все время нужен каждой клеточке животного или растения. Ведь с его помощью внутри клетки различные органические вещества разлагаются на более простые. Этот процесс называют окислением. При этом выделяется энергия, необходимая для роста и жизнедеятельности клеток. Наверняка каждый человек хоть однажды наблюдал, как горят дрова в костре. Горение — это тоже окисление. То же самое происходит в организме, только гораздо медленнее.
Кислород
Не будет кислорода — не будет энергии в клетке, и ее жизнь прекратится. Это приведет к гибели всего организма. Без пищи живые существа могут существовать в течение 1-2 недель, без воды — 5-6 дней. Но без достаточного количества кислорода они не смогут прожить и нескольких минут.