水でいっぱいの細胞
生物の大部分は、水でできていて、人間のからだも６０％～
７０％が水です。
海にいる生物の中には、９５％以上が水でできているものも
あります。
人間の体内の水はさまざまな部分にわかれて存在し、それぞれ
特殊な役割をはたしています。
そのうちの７０％は細胞内でひかく的安定した状態にあり、
細胞外の水と入れかわることは、そうそうありません。
残りの３０％は細胞と細胞のあいだの空間と血液中にあり
こちらの水は 循環してたえず入れかわっています。
こうした異なる部分のなかで、水は土台になったり、なにかを
運ぶためだけではなく、いろいろな分子どうしが作用して
複雑な化学反応の場をつくることにも役割をはたしています。
生命システムを動かす化学的な力のたいはんは、「膜」によって２つに
区画されている中の ちがった物質の濃度の「差」から生まれます。
この２つの区画には、細胞の内部と外部だけではなく、細胞内にある
「細胞小器官」の内部・外部もふくまれます。
これらの区画の組織はどれもよく似ており生命膜という分子と水で
つくられている物質で機能しています。
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浸透の原理
生物の体内での、水と化学物質の交換をコントロールする重要な
物理化学現象のひとつに「浸透」があります。
浸透とは、つぎのような場合におきます。
ちがった濃度の水溶液・・たとえばショ糖の溶液がふたつの区画を
それぞれ満たし、その区画がうすい膜で隔てられているとき、そして
膜には水の分子は通り抜けることができますが、ショ糖の分子は
水よりも大きいので、通り抜けることができません。
このとき、水分子はショ糖の濃度が低い区画から、濃度が高い区画に
移動して、濃度が低い区画は水分子を失うため、濃度が高くなります。
理論上では、２つの区画がおなじ濃度になるまで、制限がないかぎり
この移動はつづけられます。
適応性
生物が自分たちの生きている環境に適応できるのは、「浸透」の
原理があるからにほかありません。
濃度の低い水のなかにすんでいる淡水動物は、水が細胞のなかに入りこむ
ことを避ける必要がのに対し、塩分濃度の高い水のなかにすんでいる
海水動物は、体内から水が流れでないようにしなければなりません。
とくに魚類は水が入りこまないクチクラという膜でからだが保護され、
浸透を防ぐエラで呼吸をします。
陸上動物は、循環系という閉ざされた環境を体内につくり、細胞内では
浸透による交換をおこない、細胞と外部とのやりとりは、厳密に
コントロールすることで、環境に適応しています。
細胞内にある体液は細胞の機能をたすけ 細胞外のある体液は
細胞に必要な物質をはこび、老廃物を排出する・・これらの活動は
体液ができるかぎりつづきます。
のどの渇きの秘密
暑い日に山登りをしてる人が、たくさんの汗をかきながら急斜面を
歩いていると想像してみてください。
のどをうるおすことができる冷たい泉があったらとその人は思うでしょう。
とつぜん、それが現実となり、岩のあいだに水が流れている・・・
その人はかけより、勢いよく水を水を飲みました。
しかし、すぐに飲むのをやめます・・あれほど のどが乾いていたのに？
そして つづけてまた飲んだらそれだけで満足したのでした。
なぜ、胃のなかにほとんど水が入らなくても、からだ全体がうるおされた
のでしょうか。
その大きな理由は、登山者が飲んだ水に塩分がふくまれていなかった
からです。
人間のからだは 体内の塩分濃度を超える塩分が入ってくると、それを
察知し、さらに水を欲しがるようにできていています。
この場合は汗とともに塩分がなくなっている状態での、水分補給をした
ことにより、塩分濃度がうすまり塩分の存在が感知されず、警戒態勢が
解除され のどの渇きの感覚がすばやく消えたのでしょう。
人間のからだからは、１日 約２．５リットルの水が、汗、息、尿として
排出され、激しいスポーツや重労働をする人の場合、その５倍にも
なることがあります。
汗がでると水分だけではなく、水分とおなじくらい欠かすことの
できない塩分も排出される・・そのため、失われた塩分をかならず
おぎなう必要があります。
人間は。３日以上 水を飲まなければ死んでしまうということが
通常 知られています・・・しかし、水を飲みすぎるのも良く
ありません。
体内の水分が不足することは危険ですが、飲みすぎても「水中毒」に
なるからです。
この調整は、のどの渇きの感覚をもとに判断するのが賢明です。
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