Biološka uloga kemijski elementi u živim organizmima

1. Makro i mikroelementi u okolišu i ljudskom tijelu

Biološka uloga kemijskih elemenata u ljudskom tijelu iznimno je raznolika.

Glavna funkcija makronutrijenata je izgradnja tkiva, održavanje konstantnog osmotskog tlaka, ionskog i kiselo-baznog sastava.

Elementi u tragovima, koji su dio enzima, hormona, vitamina, biološki aktivnih tvari kao kompleksni agensi ili aktivatori, sudjeluju u metabolizmu, procesima reprodukcije, disanju tkiva i neutralizaciji toksičnih tvari. Elementi u tragovima aktivno utječu na procese hematopoeze, oksidacije - oporavka, propusnosti krvnih žila i tkiva. Makro- i mikroelementi - kalcij, fosfor, fluor, jod, aluminij, silicij određuju stvaranje koštanog i zubnog tkiva.

Postoje dokazi da se sadržaj nekih elemenata u ljudskom tijelu mijenja s godinama. Dakle, sadržaj kadmija u bubrezima i molibdena u jetri raste sa starošću. Maksimalni sadržaj cinka opaža se tijekom puberteta, zatim se smanjuje i u starosti doseže minimum. Sadržaj ostalih elemenata u tragovima, poput vanadija i kroma, također se smanjuje s godinama.

Identificirane su mnoge bolesti povezane s nedostatkom ili prekomjernim nakupljanjem različitih elemenata u tragovima. Nedostatak fluora uzrokuje zubni karijes, nedostatak joda – endemska gušavost, višak molibdena – endemski giht. Takvi obrasci povezani su s činjenicom da se u ljudskom tijelu održava ravnoteža optimalnih koncentracija biogenih elemenata – kemijska homeostaza. Kršenje ove ravnoteže zbog nedostatka ili viška elementa može dovesti do raznih bolesti.

Osim šest glavnih makroelemenata - organogena - ugljika, vodika, dušika, kisika, sumpora i fosfora, koji čine ugljikohidrate, masti, bjelančevine i nukleinske kiseline, za normalnu prehranu ljudi i životinja potrebni su "anorganski" makroelementi - kalcij, klor , magnezij, kalij, natrij - i elementi u tragovima - bakar, fluor, jod, željezo, molibden, cink, a također, moguće (dokazano za životinje), selen, arsen, krom, nikal, silicij, kositar, vanadij.

Nedostatak elemenata kao što su željezo, bakar, fluor, cink, jod, kalcij, fosfor, magnezij i neki drugi u prehrani dovodi do ozbiljne posljedice za ljudsko zdravlje.

Međutim, treba imati na umu da je ne samo nedostatak, već i višak biogenih elemenata štetan za tijelo, jer to remeti kemijsku homeostazu. Primjerice, unosom viška mangana hranom povećava se razina bakra u plazmi (sinergizam Mn i Cu), a u bubrezima se smanjuje (antagonizam). Povećanje sadržaja molibdena u hrani dovodi do povećanja količine bakra u jetri. Višak cinka u hrani uzrokuje inhibiciju aktivnosti enzima koji sadrže željezo (antagonizam Zn i Fe).

Mineralne komponente, koje su vitalne u zanemarivim količinama, postaju otrovne u višim koncentracijama.

Brojni elementi (srebro, živa, olovo, kadmij itd.) smatraju se otrovnim, jer njihov ulazak u tijelo već u tragovima dovodi do teških patoloških pojava. kemijski mehanizam Toksični učinci određenih elemenata u tragovima bit će razmotreni u nastavku.

Biogeni elementi se široko koriste u poljoprivreda. Dodavanje malih količina mikroelemenata - bora, bakra, mangana, cinka, kobalta, molibdena - u tlo dramatično povećava prinos mnogih usjeva. Pokazalo se da mikroelementi, povećavajući aktivnost enzima u biljkama, doprinose sintezi proteina, vitamina, nukleinske kiseline, šećere i škrob. Neki od kemijskih elemenata pozitivno utječu na fotosintezu, ubrzavaju rast i razvoj biljaka, sazrijevanje sjemena. Elementi u tragovima dodaju se stočnoj hrani kako bi se povećala njihova produktivnost.

Različiti elementi i njihovi spojevi naširoko se koriste kao lijekovi.

Dakle, proučavanje biološke uloge kemijskih elemenata, rasvjetljavanje odnosa između izmjene tih elemenata i drugih biološki aktivnih tvari - enzima, hormona, vitamina doprinosi stvaranju novih lijekovi i razvoj optimalni načini rada njihovo doziranje u terapijske i profilaktičke svrhe.

Osnova za proučavanje svojstava elemenata, a posebno njihove biološke uloge je periodični zakon DI. Mendeljejev. Fizikalno-kemijske karakteristike, a posljedično i njihova fiziološka i patološka uloga, određuju se položajem tih elemenata u periodični sustav DI. Mendeljejev.

U pravilu, s povećanjem naboja jezgre atoma, povećava se toksičnost elemenata ove skupine i smanjuje se njihov sadržaj u tijelu. Smanjenje sadržaja očito je posljedica činjenice da živi organizmi slabo apsorbiraju mnoge elemente dugih razdoblja zbog velikih atomskih i ionskih radijusa, visokog nuklearnog naboja, složenosti elektroničkih konfiguracija i niske topljivosti spojeva. Tijelo sadrži značajne količine svjetlosnih elemenata.

Makroelementi uključuju s-elemente prvog (vodik), trećeg (natrij, magnezij) i četvrtog (kalij, kalcij) razdoblja, kao i p-elemente drugog (ugljik, dušik, kisik) i trećeg (fosfor, sumpor, klor) razdoblja. Svi su oni vitalni. Većina preostalih s- i p-elemenata prva tri razdoblja (Li, B, Al, F) je fiziološki aktivna, s- i p-elementi velikih razdoblja (n> 4) rijetko djeluju kao nezamjenjivi. Iznimka su s-elementi - kalij, kalcij, jod. Fiziološki aktivni uključuju neke s- i p-elemente četvrtog i petog razdoblja - stroncij, arsen, selen, brom.

Među d-elementima vitalni su uglavnom elementi četvrtog razdoblja: mangan, željezo, cink, bakar, kobalt. Nedavno je utvrđeno da je nedvojbena i fiziološka uloga nekih drugih d-elemenata ovog razdoblja: titana, kroma, vanadija.

d-elementi petog i šestog razdoblja, s izuzetkom molibdena, ne pokazuju izraženu pozitivnu fiziološku aktivnost. Molibden je, s druge strane, dio niza redoks enzima (na primjer, ksantin oksid, aldehid oksidaza) i igra važnu ulogu u tijeku biokemijskih procesa.

2. Opći aspekti toksičnosti teških metala za žive organizme

Sveobuhvatno proučavanje problema vezanih uz procjenu stanja prirodnog okoliša pokazuje da je vrlo teško povući jasnu granicu između prirodnih i antropogenih čimbenika promjene u ekološkim sustavima. U to su nas uvjerila posljednja desetljeća. da čovjekov utjecaj na prirodu uzrokuje ne samo izravnu, lako prepoznatljivu štetu, već uzrokuje i niz novih, često skrivenih procesa koji transformiraju ili uništavaju okoliš. Prirodni i antropogeni procesi u biosferi su u složenom odnosu i međuovisnosti. Dakle, na tijek kemijskih transformacija koje dovode do stvaranja otrovnih tvari utječu klima, stanje pokrova tla, voda, zrak, razina radioaktivnosti itd. U sadašnjim uvjetima, prilikom proučavanja procesa kemijskog onečišćenja ekosustava, nameće se problem pronalaženja prirodnih, uglavnom zbog prirodnih čimbenika, razina sadržaja pojedinih kemijskih elemenata ili spojeva. Rješenje ovog problema moguće je samo na temelju dugotrajnih sustavnih promatranja stanja komponenti biosfere, sadržaja razne tvari, odnosno na temelju praćenja stanja okoliša.

Onečišćenje okoliš teški metali izravno su povezani s ekološkim i analitičkim praćenjem supertoksikanata, budući da mnogi od njih pokazuju visoku toksičnost već u tragovima i mogu se koncentrirati u živim organizmima.

Glavni izvori onečišćenja okoliša teškim metalima mogu se podijeliti na prirodne (prirodne) i umjetne (antropogene). Prirodni uključuju vulkanske erupcije, prašne oluje, šumske i stepske požare, morske soli nanosi vjetar, raslinje i sl. Prirodni izvori onečišćenja su sustavni, jednolični ili kratkotrajno spontani i u pravilu slabo utječu na opća razina onečišćenja. Glavni i najopasniji izvori onečišćenja prirode teškim metalima su antropogeni.

U procesu proučavanja kemije metala i njihovih biokemijskih ciklusa u biosferi, otkriva se dvojna uloga koju oni imaju u fiziologiji: s jedne strane, većina metala nužna je za normalan tijek života; s druge strane, u povišenim koncentracijama pokazuju visoku toksičnost, odnosno imaju loš utjecaj o stanju i aktivnosti živih organizama. Granica između potrebnih i toksičnih koncentracija elemenata vrlo je nejasna, što otežava pouzdanu procjenu njihovog utjecaja na okoliš. Količina u kojoj neki metali postaju uistinu opasni ne ovisi samo o stupnju onečišćenja ekosustava njima, već i o kemijskim karakteristikama njihovog biokemijskog ciklusa. U tablici. 1 prikazuje niz molarne toksičnosti metala za različiti tipoviživući organizmi.

Tablica 1. Reprezentativni slijed molarne toksičnosti metala

Organizmi Serija toksičnosti Alge Hg>Cu>Cd>Fe>Cr>Zn>Co>MnFungiAg>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe>Zn> Pb> CdFishAg>Hg>Cu> Pb> Cd>Al> Zn> Ni> Cr>Co>Mn>>SrMammalsAg, Hg, Cd> Cu, Pb, Sn, Be>> Mn, Zn, Ni, Fe, Cr >> Sr >Ss, Li, Al

Za svaku vrstu organizma, redoslijed metala u redovima tablice s lijeva na desno odražava povećanje molarne količine metala potrebne za očitovanje toksičnog učinka. Minimalna molarna vrijednost odnosi se na metal s najvećom toksičnošću.

V.V. Kovalsky je, na temelju njihove važnosti za život, podijelio kemijske elemente u tri skupine:

Vitalni (nezamjenjivi) elementi koji se stalno nalaze u tijelu (u sastavu su enzima, hormona i vitamina): H, O, Ca, N, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu , Co, Fe, Mo, V. Njihov nedostatak dovodi do poremećaja normalnog života ljudi i životinja.

Tablica 2. Karakteristike nekih metaloenzima – bioanorganskih kompleksa

Metal-enzim Centralni atom Ligandna okolina Objekt koncentracije Djelovanje enzima Karboanhidraza Zn (II) Ostaci aminokiselina Eritrociti Katalizira reverzibilnu hidrataciju ugljičnog dioksida: CO 2+H 2O↔N 2TAKO 3↔N ++NSO 3Zn (II) karboksipeptidaza Ostaci aminokiselina Gušterača, jetra, crijeva Katalizira probavu proteina, sudjeluje u hidrolizi peptidne veze: R 1CO-NH-R 2+H 2O↔R 1-COOH+R 2NH 2Katalaza Fe (III) Ostaci aminokiselina, histidin, tirozin Krv Katalizira reakciju razgradnje vodikovog peroksida: 2H 2O 2= 2H 2O + O 2Fe(III) peroksidazaProteiniTkivo, krv Oksidacija supstrata (RH 2) vodikov peroksid: RH 2+ H 2O 2=R+2H 2Oksireduktaza Cu (II) Ostaci aminokiselina Srce, jetra, bubrezi Katalizuje oksidaciju uz pomoć molekularnog kisika: 2H 2R+O 2= 2R + 2H 2O Piruvat karboksilaza Mn (II) Tkivni proteini Jetra, štitnjača Pojačava djelovanje hormona. Katalizira proces karboksilacije s pirogrožđanom kiselinom Aldehid oksidaza Mo (VI) Tkivni proteini Jetra Sudjeluje u oksidaciji aldehida Ribonukleotid reduktaza Co (II) Tkivni proteini Jetra Sudjeluje u biosintezi ribonukleinskih kiselina

• elementi nečistoće trajno sadržani u tijelu: Ga, Sb, Sr, Br, F, B, Be, Li, Si, An, Cs, Al, Ba, Ge, As, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, U, Se. Njihova biološka uloga je malo shvaćena ili nepoznata.
• elementi nečistoće koji se nalaze u tijelu Sc, Tl, In, La, Pr, Sm, W, Re, Tb itd. Podaci o količini i biološkoj ulozi nisu jasni.
• Tablica prikazuje karakteristike brojnih metaloenzima, koji uključuju vitalne metale kao što su Zn, Fe, Cu, Mn, Mo.
• Ovisno o ponašanju u živim sustavima, metali se mogu podijeliti u 5 vrsta:
• - potrebnih elemenata, s nedostatkom kojih se javljaju funkcionalni poremećaji u tijelu;
• - stimulansi (kao stimulansi mogu djelovati metali neophodni i nepotrebni organizmu);
• inertni elementi koji su u određenim koncentracijama bezopasni i nemaju nikakav učinak na tijelo (na primjer, inertni metali koji se koriste kao kirurški implantati):
• terapeutska sredstva koja se koriste u medicini;
• toksični elementi, u visokim koncentracijama dovode do ireverzibilnih funkcionalnih poremećaja, smrti tijela.
• Ovisno o koncentraciji i vremenu kontakta, metal može djelovati prema jednom od navedenih tipova.
• Na slici 1 prikazan je dijagram ovisnosti stanja organizma o koncentraciji metalnih iona. Puna krivulja na dijagramu opisuje trenutnu pozitivnu reakciju, optimalnu razinu i prijelaz pozitivnog učinka na negativan nakon što vrijednosti koncentracije željenog elementa prođu kroz maksimum. Pri visokim koncentracijama, potrebni metal postaje otrovan.
• Točkasta krivulja pokazuje biološki odgovor na metal otrovan za tijelo bez učinka esencijalnog ili stimulativnog elementa. Ova krivulja dolazi s određenim zakašnjenjem, što ukazuje na sposobnost živog organizma da "ne reagira" na male količine otrovne tvari (granična koncentracija).
• Iz dijagrama proizlazi da potrebni elementi postaju toksični u prevelikim količinama. Organizam životinja i ljudi održava koncentraciju elemenata u optimalnom rasponu kroz kompleks fizioloških procesa zvanih homeostaza. Koncentracija svih, bez iznimke, potrebnih metala je pod strogom kontrolom homeostaze.

• Slika 1. Biološki odgovor ovisno o koncentraciji metala. ( Međusobni dogovor dvije krivulje u odnosu na skalu koncentracije uvjetno)
• toksičnost metala trovanje ionima
• Posebno je zanimljiv sadržaj kemijskih elemenata u ljudskom tijelu. Ljudski organi različito koncentriraju različite kemijske elemente u sebi, odnosno makro- i mikroelementi su neravnomjerno raspoređeni između različitih organa i tkiva. Većina elemenata u tragovima (sadržaj u tijelu je unutar 10 -3-10-5%) se nakuplja u jetri, kostima i mišićnom tkivu. Ove tkanine su glavni depo za mnoge metale.
• Elementi mogu pokazivati ​​specifičan afinitet za određene organe i biti u njima sadržani u visokim koncentracijama. Poznato je da je cink koncentriran u gušterači, jod u štitnoj žlijezdi, vanadij, zajedno s aluminijem i arsenom, nakuplja se u kosi i noktima, kadmij, živa, molibden - u bubrezima, kositar u crijevnim tkivima, stroncij - u prostata, koštano tkivo, mangan u hipofizi itd. U tijelu se mogu naći elementi u tragovima vezano stanje, te u obliku slobodnih ionskih oblika. Utvrđeno je da su aluminij, bakar i titan u moždanim tkivima u obliku kompleksa s proteinima, dok je mangan u ionskom obliku.
• Kao odgovor na unos prekomjernih koncentracija elemenata u tijelo, živi organizam može ograničiti ili čak eliminirati nastali toksični učinak zbog prisutnosti određenih mehanizama detoksikacije. Specifični mehanizmi detoksikacije u odnosu na metalne ione trenutno nisu dobro shvaćeni. Mnogi metali u tijelu mogu se pretvoriti u manje štetne oblike na sljedeće načine:
• stvaranje netopivih kompleksa u crijevni trakt;
• transport metala s krvlju u druga tkiva gdje se može imobilizirati (kao, na primjer, Pb + 2 u kostima);

Stanice živih organizama kemijski sastav značajno razlikuju od nežive okoline koja ih okružuje i po strukturi kemijski spojevi, te skupom i sadržajem kemijskih elemenata. Ukupno je u živim organizmima prisutno oko 90 kemijskih elemenata (do danas otkrivenih) koji su, ovisno o sadržaju, podijeljeni u 3 glavne skupine: makronutrijenti , elementi u tragovima i ultramikroelementi .

Makronutrijenti.

Makronutrijenti prisutni su u značajnim količinama u živim organizmima, u rasponu od stotinki postotka do nekoliko desetaka posto. Ako sadržaj bilo koje kemijski u tijelu prelazi 0,005% tjelesne težine, takva se tvar klasificira kao makronutrijent. Oni su dio glavnih tkiva: krvi, kostiju i mišića. To uključuje, na primjer, sljedeće kemijske elemente: vodik, kisik, ugljik, dušik, fosfor, sumpor, natrij, kalcij, kalij, klor. Makronutrijenti ukupno čine oko 99% mase živih stanica, a većina (98%) otpada na vodik, kisik, ugljik i dušik.

Tablica u nastavku prikazuje glavne makronutrijente u tijelu:

Sva četiri najčešća elementa u živim organizmima (to su vodik, kisik, ugljik, dušik, kao što je ranije spomenuto) karakterizira jedan zajedničko vlasništvo. Ovim elementima nedostaje jedan ili više elektrona u njihovoj vanjskoj orbiti za formiranje stabilnih elektroničkih veza. Dakle, atomu vodika nedostaje jedan elektron u vanjskoj orbiti da bi formirao stabilnu elektronsku vezu, atomima kisika, dušika i ugljika nedostaju dva, tri i četiri elektrona, respektivno. U tom smislu, ovi kemijski elementi se lako formiraju kovalentne veze zbog uparivanja elektrona, te mogu lako komunicirati jedni s drugima, ispunjavajući svoje vanjske elektronske ljuske. Osim toga, kisik, ugljik i dušik mogu stvarati ne samo jednostruke nego i dvostruke veze. Kao rezultat toga, broj kemijskih spojeva koji se mogu formirati iz tih elemenata značajno raste.

Osim toga, ugljik, vodik i kisik najlakši su od elemenata sposobnih za stvaranje kovalentnih veza. Stoga su se pokazali najprikladnijima za stvaranje spojeva koji čine živu tvar. Potrebno je posebno napomenuti još jedno važno svojstvo ugljikovih atoma - sposobnost stvaranja kovalentnih veza s četiri druga ugljikova atoma odjednom. Zahvaljujući ovoj sposobnosti, skele se stvaraju od ogromnog broja raznih organskih molekula.

Mikroelementi.

Iako sadržaj elementi u tragovima ne prelazi 0,005% za svaku pojedinačni element, a ukupno čine samo oko 1% mase stanica, elementi u tragovima su neophodni za vitalnu aktivnost organizama. U njihovom nedostatku ili nedovoljnom sadržaju mogu nastati razne bolesti. Mnogi elementi u tragovima dio su ne-proteinskih skupina enzima i neophodni su za njihovu katalitičku funkciju.
Na primjer, željezo je sastavni dio hem, koji je dio citokroma, koji su komponente lanca prijenosa elektrona, i hemoglobin, protein koji osigurava transport kisika iz pluća u tkiva. Nedostatak željeza u ljudskom tijelu uzrokuje anemiju. A nedostatak joda, koji je dio hormona štitnjače - tiroksina, dovodi do pojave bolesti povezanih s nedostatkom ovog hormona, kao što je endemska gušavost ili kretenizam.

Primjeri elemenata u tragovima prikazani su u donjoj tablici:

Ultramikroelementi.

U grupu ultramikroelementi uključuje elemente čiji je sadržaj u tijelu izrazito mali (manje od 10 -12%). To uključuje brom, zlato, selen, srebro, vanadij i mnoge druge elemente. Većina ih je također neophodna za normalno funkcioniranje živih organizama. Primjerice, nedostatak selena može dovesti do raka, a nedostatak bora uzrok je nekih bolesti u biljkama. Mnogi elementi ove skupine, kao i elementi u tragovima, dio su enzima.

stanica

Sa stajališta koncepta živih sustava prema A. Lehningeru.

Živa stanica je izotermni sustav organskih molekula sposobnih za samoregulaciju i samoreprodukciju, izvlačeći energiju i resurse iz okoliša.

teče u ćeliji veliki broj sekvencijalne reakcije, čiju brzinu regulira sama stanica.

Stanica se održava u stacionarnom dinamičkom stanju daleko od ravnoteže s okolinom.

Ćelije rade na principu minimalne potrošnje komponenti i procesa.

Da. stanica je elementarni živi otvoreni sustav sposoban za samostalno postojanje, reprodukciju i razvoj. To je elementarna strukturna i funkcionalna jedinica svih živih organizama.

Kemijski sastav stanica.

Utvrđeno je da je od 110 elemenata periodnog sustava Mendeljejeva 86 trajno prisutno u ljudskom tijelu. Njih 25 potrebno je za normalan život, a 18 je prijeko potrebno, a 7 je korisno. Prema postotku u stanici, kemijski elementi se dijele u tri skupine:

Makronutrijenti Glavni elementi (organogeni) su vodik, ugljik, kisik, dušik. Njihova koncentracija: 98 - 99,9%. One su univerzalne komponente organskih spojeva stanice.

Elementi u tragovima - natrij, magnezij, fosfor, sumpor, klor, kalij, kalcij, željezo. Njihova koncentracija je 0,1%.

Ultramikroelementi - bor, silicij, vanadij, mangan, kobalt, bakar, cink, molibden, selen, jod, brom, fluor. Utječu na metabolizam. Njihov nedostatak je uzrok bolesti (cink - dijabetes, jod - endemska gušavost, željezo - perniciozna anemija itd.).

Moderna medicina poznaje činjenice o negativnoj interakciji vitamina i minerala:

Cink smanjuje apsorpciju bakra i natječe se za apsorpciju sa željezom i kalcijem; (a nedostatak cinka uzrokuje slabljenje imunološki sustav, niz patoloških stanja iz endokrinih žlijezda).

Kalcij i željezo smanjuju apsorpciju mangana;

Vitamin E se ne kombinira dobro sa željezom, a vitamin C ne kombinira se dobro s vitaminima B.

Pozitivna interakcija:

Vitamin E i selen, kao i kalcij i vitamin K, djeluju sinergijski;

Vitamin D je neophodan za apsorpciju kalcija;

Bakar potiče apsorpciju i povećava učinkovitost korištenja željeza u tijelu.

anorganske komponente stanice.

Voda- najvažniji komponenta stanice, univerzalni disperzijski medij žive tvari. Aktivne stanice kopnenih organizama sastoje se od 60 - 95% vode. U stanicama i tkivima u mirovanju (sjemenke, spore) vode je 10-20%. Voda u stanici je u dva oblika - slobodna i povezana sa staničnim koloidima. Slobodna voda je otapalo i disperzijski medij koloidnog sustava protoplazme. Njenih 95%. Vezana voda (4-5%) sve stanične vode stvara krhke vodikove i hidroksilne veze s proteinima.

Svojstva vode:

Voda je prirodno otapalo za mineralne ione i druge tvari.

Voda je disperzirana faza koloidnog sustava protoplazme.

Voda je medij za reakcije staničnog metabolizma, jer. fiziološki procesi odvijaju se u isključivo vodenom okolišu. Pruža reakcije hidrolize, hidratacije, bubrenja.

Sudjeluje u mnogim enzimskim reakcijama stanice i nastaje u procesu metabolizma.

Voda je izvor vodikovih iona tijekom fotosinteze u biljkama.

Biološka vrijednost vode:

Većina biokemijskih reakcija odvija se samo u vodenoj otopini; mnoge tvari ulaze i izlaze iz stanica u otopljenom obliku. To karakterizira transportnu funkciju vode.

Voda osigurava reakcije hidrolize - razgradnju proteina, masti, ugljikohidrata pod djelovanjem vode.

Zbog velike topline isparavanja tijelo se hladi. Na primjer, znoj u ljudi ili transpiracija u biljkama.

Visok toplinski kapacitet i toplinska vodljivost vode doprinose ravnomjernoj raspodjeli topline u ćeliji.

Zbog sila prianjanja (voda – tlo) i kohezije (voda – voda) voda ima svojstvo kapilarnosti.

Nestišljivost vode određuje stanje naprezanja staničnih stijenki (turgor), hidrostatskog kostura u okruglih crva.