姚嘉俊

浙江省龍游中學(xué)

水是生命之源

姚嘉俊

浙江省龍游中學(xué)

水是生物體的重要組成部分，也與生物體的生命過程息息相關(guān)。本文介紹了水在生命起源、生物體的呼吸作用、綠色植物的光合作用中所起的重要作用，并結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)的研究成果，闡述了水與人體健康、水與疾病診斷以及水與探索外星生命的關(guān)系，進(jìn)而明確了“水是生命之源”的主題。

水；生命之源；生化反應(yīng)；人體健康

一、引言

水是自然界最常見的物質(zhì)之一，地球表面71%的面積被水(海洋)覆蓋。同時，水又是包括人類在內(nèi)所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。數(shù)據(jù)表明，水在人體中的含量大約是70%，而水母中98%都是水[1]。水中生活著大量的水生植物、動物和微生物。地球上所有生物的誕生、發(fā)育及繁衍都離不開水，因為一切營養(yǎng)物質(zhì)必須溶解在水中才能被生物吸收和利用?？梢哉f，沒有水，就沒有生命。水是生命之源。

細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，水在任何細(xì)胞中都是含量最多的無機(jī)化合物，對細(xì)胞的正常生命活動是極其重要的。水在細(xì)胞中含量一般為60—90%，可分為自由水和結(jié)合水。自由水，顧名思義即以游離的形式存在的水，可以自由流動，細(xì)胞中95%以上的水是以這種形式存在的；而結(jié)合水則是通過氫鍵或其他鍵同蛋白質(zhì)結(jié)合，約占4%～5%，是組成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的成分[2]。細(xì)胞的各項生命活動幾乎都是在水中完成的，只有當(dāng)細(xì)胞內(nèi)有足夠的水時，細(xì)胞才能夠維持其正常的形態(tài)，繼而實現(xiàn)其相應(yīng)的生理功能。

水對生物體的生命過程具有重要的意義。主要表現(xiàn)為，水有利于生物體內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，如生物的呼吸作用及植物的光合作用。此外，水在生物體內(nèi)還起到運(yùn)輸物質(zhì)的作用，如血液中的血漿絕大部分都是水，有助于體內(nèi)營養(yǎng)及氧的傳輸。由于水可以通過蒸發(fā)而降低溫度，因此水對于維持生物體溫度的穩(wěn)定起很大作用，如動物的汗液及植物的蒸騰作用。本文主要討論水在生物體的生化反應(yīng)中起到的作用。

二、水對生命過程的意義

1.最早的生命體誕生于水中

地球上的第一批“居民”誕生于水中。西方哲學(xué)史上第一位哲學(xué)家希臘人泰勒斯通過觀察每次尼羅河洪水退后，在淤泥里留下無數(shù)微小的胚芽和幼蟲得出了“水是萬物的始基”的結(jié)論。據(jù)記載，約30多億年前，原始大氣中的一些氣體和地殼表面的一些可溶性物質(zhì)溶于水中。在宇宙射線、太陽紫外線、閃電、高溫等的作用下，在原始大氣中及原始海洋中均可能自然合成了一系列的小分子有機(jī)化合物，例如氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等。這些成分匯集在原始海洋中，地球上最初的生命由此出現(xiàn)，它們是最低級的單細(xì)胞生物(生物學(xué)上統(tǒng)稱為原核細(xì)胞生物)——菌類或藻類。

2.水與生物體的生化反應(yīng)

萬物的生長也離不開水，水參與生物體內(nèi)的許多生化反應(yīng)，其中包括多糖的水解(生成葡萄糖)以及蛋白質(zhì)的水解(生成多種氨基酸)，當(dāng)然，其中最重要的是呼吸作用和光合作用。

對生物體來說，呼吸作用具有非常重要的生理意義，這主要表現(xiàn)在以下兩個方面：第一，呼吸作用能為生物體的生命活動提供能量；第二，呼吸過程能為生物體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。呼吸作用又分為有氧呼吸和無氧呼吸。有氧呼吸是指物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的氧化分解，又稱細(xì)胞呼吸，共分為三個階段(糖酵解，三羧酸循環(huán)，電子傳遞鏈)，其中水主要參加第二階段的三羧酸循環(huán)(也稱為檸檬酸循環(huán)或克雷布斯循環(huán))。此循環(huán)是連接第一、三階段的橋梁，也是各種物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的機(jī)制。雖然電子傳遞鏈才是生物體內(nèi)能量的主要來源，但如果沒有第二階段的鋪墊，那么第三階段生成的能量是微乎其微的。而第二階段的關(guān)鍵就是水，如果沒有水，就無法生成20個[H](NADPH，還原氫)，也就不能與氧氣結(jié)合生成水并放出大量能量。因此，水對呼吸作用是至關(guān)重要的。

有氧呼吸總反應(yīng)：

光合作用，即光能合成作用，是水參加的另一個重要的生化反應(yīng)，是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細(xì)菌(如帶紫膜的嗜鹽古菌)利用其細(xì)胞本身，在可見光的照射下，將二氧化碳和水(細(xì)菌為硫化氫和水)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，并釋放出氧氣(細(xì)菌釋放氫氣)的生化過程；是生物界賴以生存的基礎(chǔ)，也是地球碳氧循環(huán)的重要媒介。

水分對光合作用的影響有直接的也有間接的原因。直接的原因是水為光合作用的原料，沒有水不能進(jìn)行光合作用。但是用于光合作用的水不到蒸騰失水的1%，因此缺水影響光合作用主要是間接的原因。

水分虧缺會使光合速率下降。在水分輕度虧缺時，供水后尚能使光合能力恢復(fù)，倘若水分虧缺嚴(yán)重，供水后葉片水勢雖可恢復(fù)至原來水平，但光合速率卻難以恢復(fù)至原有程度。以下為具體原因：

(1)氣孔導(dǎo)度下降： 葉片光合速率與氣孔導(dǎo)度呈正相關(guān)，當(dāng)水分虧缺時，葉片中脫落酸量增加，從而引起氣孔關(guān)閉，導(dǎo)度下降，進(jìn)入葉片的CO2減少。

(2)光合產(chǎn)物輸出變慢：水分虧缺會使光合產(chǎn)物輸出變慢，加之缺水時，葉片中淀粉水解加強(qiáng)，糖類積累，結(jié)果會引起光合速率下降。

(3)光合機(jī)構(gòu)受損：缺水時葉綠體的電子傳遞速率降低且與光合磷酸化解偶聯(lián)，影響同化力的形成。嚴(yán)重缺水還會使葉綠體變形，片層結(jié)構(gòu)破壞，這些不僅使光合速率下降，而且使光合能力不能恢復(fù)。

(4)光合面積擴(kuò)展受抑在缺水條件下，生長受抑，葉面積擴(kuò)展受到限制。有的葉面被鹽結(jié)晶、被絨毛或蠟質(zhì)覆蓋，這樣雖然減少了水分的消耗，減少光抑制，但同時也因?qū)獾奈諟p少而使得光合速率降低。

光合作用原理：

光反應(yīng)

1.CO2的固定：

2.C3化合物的還原：

三、水與現(xiàn)代科學(xué)

水是簡單的，只有碳和氫兩種元素，水也是神秘的，它與生物體的生長代謝、衰老消亡都息息相關(guān)。隨著科學(xué)的進(jìn)步，水的神秘面紗也被逐漸揭開。水是人體的重要組成部分，因此與人體健康密切相關(guān)。另外，水的存在也成為人類探索外星生命的重要依據(jù)。

水與人體健康。水在人體各組織和器官都占重要的比重，例如腦髓含水75%，肌肉含水76%，連堅硬的骨骼中都含有22%的水，血液中的水更是達(dá)到了90%，因此，水與人體的健康息息相關(guān)。正常情況下，人體的水分每18天更換一次，人每天需要喝8杯水(約為2500毫升)，對水的需求僅次于氧氣，每天從一個人體呼吸出的空氣中可以提取出1～2千克的水。“人可三日無食，但不可一日無水”，人不吃食物，只喝水，即使體重減輕40%，也能維持生命。但只要失去15%的水，就會有生命危險。當(dāng)人體內(nèi)的水流失20%時，就會皮膚皸裂，器官停止運(yùn)作，導(dǎo)致死亡[3]。水對人體具有溶解消化、參與代謝與運(yùn)輸、調(diào)節(jié)平衡體溫、維持酸堿平衡、潤滑滋潤、稀釋排毒等功能。沒有水，養(yǎng)料不能被吸收；氧氣不能運(yùn)到所需部位；養(yǎng)料和激素也不能到達(dá)它的作用部位；廢物不能排除，新陳代謝將停止，人將死亡。

水與疾病診斷。人體細(xì)胞的水含量成為疾病早期診斷的重要依據(jù)。研究表明，相比于健康細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞的含水量會發(fā)生變化，從而引起細(xì)胞的電學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。采用精密儀器測量疑似腫瘤細(xì)胞的電學(xué)性質(zhì)，并與健康細(xì)胞進(jìn)行對比，可以確定細(xì)胞是否為腫瘤細(xì)胞以及腫瘤的發(fā)展階段。如果可以積累大量的數(shù)據(jù)庫，那么將對腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)有重要幫助。

水與外星生命探尋。外星生命指存在于地球以外的生命體。這個概念囊括了簡單的細(xì)菌到具有高度智慧的“外星人”?？茖W(xué)家在搜索外星生命時，多以液態(tài)水和有機(jī)物的存在作為外星生命存在之前提條件。水為地球生命體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)提供了場所。水的中性pH值使得其電離的氫氧化物和水合氫離子既可以溶解帶正電的金屬離子，也可以溶解帶負(fù)電的非金屬離子。另外，有機(jī)物分子親水性和疏水性的事實使得有機(jī)物分子能夠形成水封閉膜。水分子之間的氫鍵也使得其更加容易儲存蒸發(fā)的能量，并在冷凝時釋放出來。這有助于氣候的調(diào)節(jié)，維持生命所需的熱穩(wěn)定性。因此，是否有液態(tài)水存在的痕跡，成為科學(xué)家判斷地外星球是否曾出現(xiàn)生命的重要依據(jù)之一[4]。

四、結(jié)論與展望

水是生命之源，地球上的生命都依賴于水而繁衍生息。從生命的起源，到生命活動的各個環(huán)節(jié)，都離不開水。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到水對于生態(tài)環(huán)境、人體健康的重要意義。珍惜自然的饋贈，保護(hù)有限的水資源，是我們應(yīng)盡的責(zé)任！

[1]維基百科：水.

[2]百度百科：細(xì)胞.

[3]維基百科：外星生命.

[4]人離不開水.http：//old.hssyxx.com/zhsj/kexue-2/zutiweb/zu04/046. htm#1.

上接(第1 5 2頁)責(zé)。在此基礎(chǔ)之上，劃分人員的類別，對于不適合崗位要求的人分類退出。其次，建設(shè)多元參與的開放性安置結(jié)構(gòu)。以事業(yè)單位為主，結(jié)合國有企業(yè)以及社會保障事業(yè)，建立全面的社會安置制度。事業(yè)單位的相關(guān)人員不僅僅在事業(yè)單位內(nèi)部和相關(guān)的部門之間流動，要促進(jìn)人員，特別是人才在企業(yè)以及其他社會組織中的流動。

4.適應(yīng)社會新變化和新要求

要處理好改革發(fā)展和穩(wěn)定的關(guān)系，事業(yè)單位的人事改革是重中之重，改革思路正確，改革內(nèi)容合理，可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)需要綜合考慮社會的形式，現(xiàn)階段發(fā)展和穩(wěn)定仍是國家的主體，但是改革勢在必行，政治學(xué)中將改革和革命做了區(qū)分，改革是一種自上而下的革新，革命是自下而上的變革，現(xiàn)如今人事改革問題已經(jīng)非常嚴(yán)重，我們需要正視問題的存在，給與足夠的重視，采用改革的方式是順應(yīng)時代的要求，最大程度的兼顧社會發(fā)展與穩(wěn)定的關(guān)系。④

5.分階段分類型實施安置

建立一個完善的安置計劃必須要以考核為基礎(chǔ)，劃分不同的人員類型，進(jìn)行分類處理，建立多渠道的安置計劃。①崗位考核優(yōu)秀的人員中，老年人以及身體素質(zhì)不再適合工作的“老員工”納入到退休制度管理的范圍，建立合理的退休管理制度。②考核結(jié)果不理想的老年人員，鑒于學(xué)習(xí)能力和身體素質(zhì)原因，在安置上主要采取離退休制度和買斷性退休制度，但是要給與相應(yīng)的補(bǔ)償。③對于考核合格的中青年人員，加強(qiáng)專業(yè)技能和教育學(xué)歷的培訓(xùn)，做好職業(yè)規(guī)劃工作。④考核結(jié)果不理想的中青年，應(yīng)建立組織內(nèi)轉(zhuǎn)崗和組織外轉(zhuǎn)崗制度，建立組織的再就業(yè)和創(chuàng)業(yè)基金制度⑤，鼓勵其再就業(yè)、創(chuàng)業(yè)、再創(chuàng)業(yè)。

人員安置問題的提出和解決有著深遠(yuǎn)的意義，合理的安置路徑的建設(shè)可以最大程度的緩解現(xiàn)階段人員退出困難的問題，我國是人口大國，人力資源豐富，但是也暴露出很多的問題，例如人員結(jié)構(gòu)不合理，人員積極性差，特別是一些機(jī)關(guān)單位的人員結(jié)構(gòu)存在很大的問題，建立有效的人員安置計劃可以有效的緩解現(xiàn)階段出現(xiàn)的一系列問題。當(dāng)安置計劃全面建設(shè)完成，我國的就業(yè)形勢也將會得到有效的緩解，有效的社會保障制度的建立，將會促進(jìn)我國建設(shè)成為類似新加坡‘沒有就業(yè)壓力，只有學(xué)習(xí)壓力’的人員安置狀態(tài)，有利于我國整體人力資源和人員素質(zhì)的提升。

注釋：

①郭鵬，萬杭.我國事業(yè)單位人事制度發(fā)展歷程與改革展望

②王文令.西藏事業(yè)單位人員退出機(jī)制研究

③盛兆瑞.國內(nèi)外退役軍人安置政策比較分析

④吳林旭.事業(yè)單位人才流動機(jī)制的完善路徑初探

⑤宋淑運(yùn).新加坡下崗人員的妥善安置

參考文獻(xiàn)：

[1]郭鵬 萬杭.我國事業(yè)單位人事制度發(fā)展歷程與改革展望[J].武漢冶金管理干部學(xué)院學(xué)報，2008，18(3).

[2]王文令.西藏事業(yè)單位人員退出機(jī)制研究[J].西藏民族學(xué)院學(xué)報.2013.34(4).

[3]盛兆瑞.國內(nèi)外退役軍人安置政策比較分析[J].現(xiàn)代物業(yè)·現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)

[4]事業(yè)單位人事管理條例(國務(wù)院令第625號).中國政府網(wǎng).http：// www.gov.cn.2014-05-15

[5]金炳順.對國有企業(yè)富余人員安置問題的思考[J].遼寧高職學(xué)院報.1999.1(3).

[6]曹建華.對富余人員分流安置的思考[J].四川石油經(jīng)濟(jì).1999.

[7]吳林旭.事業(yè)單位人才流動機(jī)制的完善路徑初探[J].決策與信息(中旬刊).2015(2).

[8]宋淑運(yùn).新加坡下崗人員的妥善安置[J].維普資訊.http：//www. cqvip.com.

李璕(1988--)，男，山東濰坊人，青島大學(xué)政治與公共管理學(xué)院行政管理專業(yè)在讀碩士研究生。