水是生命之源

姚嘉俊

浙江省龙游中学

水是生命之源

姚嘉俊

浙江省龙游中学

水是生物体的重要组成部分，也与生物体的生命过程息息相关。本文介绍了水在生命起源、生物体的呼吸作用、绿色植物的光合作用中所起的重要作用，并结合现代科学的研究成果，阐述了水与人体健康、水与疾病诊断以及水与探索外星生命的关系，进而明确了“水是生命之源”的主题。

水；生命之源；生化反应；人体健康

一、引言

水是自然界最常见的物质之一，地球表面71%的面积被水(海洋)覆盖。同时，水又是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。数据表明，水在人体中的含量大约是70%，而水母中98%都是水[1]。水中生活着大量的水生植物、动物和微生物。地球上所有生物的诞生、发育及繁衍都离不开水，因为一切营养物质必须溶解在水中才能被生物吸收和利用。可以说，没有水，就没有生命。水是生命之源。

细胞是生物体结构和功能的基本单位，水在任何细胞中都是含量最多的无机化合物，对细胞的正常生命活动是极其重要的。水在细胞中含量一般为60—90%，可分为自由水和结合水。自由水，顾名思义即以游离的形式存在的水，可以自由流动，细胞中95%以上的水是以这种形式存在的；而结合水则是通过氢键或其他键同蛋白质结合，约占4%～5%，是组成细胞和生物体结构的成分[2]。细胞的各项生命活动几乎都是在水中完成的，只有当细胞内有足够的水时，细胞才能够维持其正常的形态，继而实现其相应的生理功能。

水对生物体的生命过程具有重要的意义。主要表现为，水有利于生物体内生物化学反应的进行，如生物的呼吸作用及植物的光合作用。此外，水在生物体内还起到运输物质的作用，如血液中的血浆绝大部分都是水，有助于体内营养及氧的传输。由于水可以通过蒸发而降低温度，因此水对于维持生物体温度的稳定起很大作用，如动物的汗液及植物的蒸腾作用。本文主要讨论水在生物体的生化反应中起到的作用。

二、水对生命过程的意义

1.最早的生命体诞生于水中

地球上的第一批“居民”诞生于水中。西方哲学史上第一位哲学家希腊人泰勒斯通过观察每次尼罗河洪水退后，在淤泥里留下无数微小的胚芽和幼虫得出了“水是万物的始基”的结论。据记载，约30多亿年前，原始大气中的一些气体和地壳表面的一些可溶性物质溶于水中。在宇宙射线、太阳紫外线、闪电、高温等的作用下，在原始大气中及原始海洋中均可能自然合成了一系列的小分子有机化合物，例如氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等。这些成分汇集在原始海洋中，地球上最初的生命由此出现，它们是最低级的单细胞生物(生物学上统称为原核细胞生物)——菌类或藻类。

2.水与生物体的生化反应

万物的生长也离不开水，水参与生物体内的许多生化反应，其中包括多糖的水解(生成葡萄糖)以及蛋白质的水解(生成多种氨基酸)，当然，其中最重要的是呼吸作用和光合作用。

对生物体来说，呼吸作用具有非常重要的生理意义，这主要表现在以下两个方面：第一，呼吸作用能为生物体的生命活动提供能量；第二，呼吸过程能为生物体内其他化合物的合成提供原料。呼吸作用又分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸是指物质在细胞内的氧化分解，又称细胞呼吸，共分为三个阶段(糖酵解，三羧酸循环，电子传递链)，其中水主要参加第二阶段的三羧酸循环(也称为柠檬酸循环或克雷布斯循环)。此循环是连接第一、三阶段的桥梁，也是各种物质代谢相互联系的机制。虽然电子传递链才是生物体内能量的主要来源，但如果没有第二阶段的铺垫，那么第三阶段生成的能量是微乎其微的。而第二阶段的关键就是水，如果没有水，就无法生成20个[H](NADPH，还原氢)，也就不能与氧气结合生成水并放出大量能量。因此，水对呼吸作用是至关重要的。

有氧呼吸总反应：

光合作用，即光能合成作用，是水参加的另一个重要的生化反应，是绿色植物利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程；是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。

水分对光合作用的影响有直接的也有间接的原因。直接的原因是水为光合作用的原料，没有水不能进行光合作用。但是用于光合作用的水不到蒸腾失水的1%，因此缺水影响光合作用主要是间接的原因。

水分亏缺会使光合速率下降。在水分轻度亏缺时，供水后尚能使光合能力恢复，倘若水分亏缺严重，供水后叶片水势虽可恢复至原来水平，但光合速率却难以恢复至原有程度。以下为具体原因：

(1)气孔导度下降： 叶片光合速率与气孔导度呈正相关，当水分亏缺时，叶片中脱落酸量增加，从而引起气孔关闭，导度下降，进入叶片的CO2减少。

(2)光合产物输出变慢：水分亏缺会使光合产物输出变慢，加之缺水时，叶片中淀粉水解加强，糖类积累，结果会引起光合速率下降。

(3)光合机构受损：缺水时叶绿体的电子传递速率降低且与光合磷酸化解偶联，影响同化力的形成。严重缺水还会使叶绿体变形，片层结构破坏，这些不仅使光合速率下降，而且使光合能力不能恢复。

(4)光合面积扩展受抑在缺水条件下，生长受抑，叶面积扩展受到限制。有的叶面被盐结晶、被绒毛或蜡质覆盖，这样虽然减少了水分的消耗，减少光抑制，但同时也因对光的吸收减少而使得光合速率降低。

光合作用原理：

光反应

1.CO2的固定：

2.C3化合物的还原：

三、水与现代科学

水是简单的，只有碳和氢两种元素，水也是神秘的，它与生物体的生长代谢、衰老消亡都息息相关。随着科学的进步，水的神秘面纱也被逐渐揭开。水是人体的重要组成部分，因此与人体健康密切相关。另外，水的存在也成为人类探索外星生命的重要依据。

水与人体健康。水在人体各组织和器官都占重要的比重，例如脑髓含水75%，肌肉含水76%，连坚硬的骨骼中都含有22%的水，血液中的水更是达到了90%，因此，水与人体的健康息息相关。正常情况下，人体的水分每18天更换一次，人每天需要喝8杯水(约为2500毫升)，对水的需求仅次于氧气，每天从一个人体呼吸出的空气中可以提取出1～2千克的水。“人可三日无食，但不可一日无水”，人不吃食物，只喝水，即使体重减轻40%，也能维持生命。但只要失去15%的水，就会有生命危险。当人体内的水流失20%时，就会皮肤皲裂，器官停止运作，导致死亡[3]。水对人体具有溶解消化、参与代谢与运输、调节平衡体温、维持酸碱平衡、润滑滋润、稀释排毒等功能。没有水，养料不能被吸收；氧气不能运到所需部位；养料和激素也不能到达它的作用部位；废物不能排除，新陈代谢将停止，人将死亡。

水与疾病诊断。人体细胞的水含量成为疾病早期诊断的重要依据。研究表明，相比于健康细胞，肿瘤细胞的含水量会发生变化，从而引起细胞的电学性质发生改变。采用精密仪器测量疑似肿瘤细胞的电学性质，并与健康细胞进行对比，可以确定细胞是否为肿瘤细胞以及肿瘤的发展阶段。如果可以积累大量的数据库，那么将对肿瘤的早期发现有重要帮助。

水与外星生命探寻。外星生命指存在于地球以外的生命体。这个概念囊括了简单的细菌到具有高度智慧的“外星人”。科学家在搜索外星生命时，多以液态水和有机物的存在作为外星生命存在之前提条件。水为地球生命体内各种化学反应提供了场所。水的中性pH值使得其电离的氢氧化物和水合氢离子既可以溶解带正电的金属离子，也可以溶解带负电的非金属离子。另外，有机物分子亲水性和疏水性的事实使得有机物分子能够形成水封闭膜。水分子之间的氢键也使得其更加容易储存蒸发的能量，并在冷凝时释放出来。这有助于气候的调节，维持生命所需的热稳定性。因此，是否有液态水存在的痕迹，成为科学家判断地外星球是否曾出现生命的重要依据之一[4]。

四、结论与展望

水是生命之源，地球上的生命都依赖于水而繁衍生息。从生命的起源，到生命活动的各个环节，都离不开水。随着科学技术的发展，人们逐渐认识到水对于生态环境、人体健康的重要意义。珍惜自然的馈赠，保护有限的水资源，是我们应尽的责任！

[1]维基百科：水.

[2]百度百科：细胞.

[3]维基百科：外星生命.

[4]人离不开水.http：//old.hssyxx.com/zhsj/kexue-2/zutiweb/zu04/046. htm#1.

上接(第1 5 2页)责。在此基础之上，划分人员的类别，对于不适合岗位要求的人分类退出。其次，建设多元参与的开放性安置结构。以事业单位为主，结合国有企业以及社会保障事业，建立全面的社会安置制度。事业单位的相关人员不仅仅在事业单位内部和相关的部门之间流动，要促进人员，特别是人才在企业以及其他社会组织中的流动。

4.适应社会新变化和新要求

要处理好改革发展和稳定的关系，事业单位的人事改革是重中之重，改革思路正确，改革内容合理，可以达到预期的目标需要综合考虑社会的形式，现阶段发展和稳定仍是国家的主体，但是改革势在必行，政治学中将改革和革命做了区分，改革是一种自上而下的革新，革命是自下而上的变革，现如今人事改革问题已经非常严重，我们需要正视问题的存在，给与足够的重视，采用改革的方式是顺应时代的要求，最大程度的兼顾社会发展与稳定的关系。④

5.分阶段分类型实施安置

建立一个完善的安置计划必须要以考核为基础，划分不同的人员类型，进行分类处理，建立多渠道的安置计划。①岗位考核优秀的人员中，老年人以及身体素质不再适合工作的“老员工”纳入到退休制度管理的范围，建立合理的退休管理制度。②考核结果不理想的老年人员，鉴于学习能力和身体素质原因，在安置上主要采取离退休制度和买断性退休制度，但是要给与相应的补偿。③对于考核合格的中青年人员，加强专业技能和教育学历的培训，做好职业规划工作。④考核结果不理想的中青年，应建立组织内转岗和组织外转岗制度，建立组织的再就业和创业基金制度⑤，鼓励其再就业、创业、再创业。

人员安置问题的提出和解决有着深远的意义，合理的安置路径的建设可以最大程度的缓解现阶段人员退出困难的问题，我国是人口大国，人力资源丰富，但是也暴露出很多的问题，例如人员结构不合理，人员积极性差，特别是一些机关单位的人员结构存在很大的问题，建立有效的人员安置计划可以有效的缓解现阶段出现的一系列问题。当安置计划全面建设完成，我国的就业形势也将会得到有效的缓解，有效的社会保障制度的建立，将会促进我国建设成为类似新加坡‘没有就业压力，只有学习压力’的人员安置状态，有利于我国整体人力资源和人员素质的提升。

注释：

①郭鹏，万杭.我国事业单位人事制度发展历程与改革展望

②王文令.西藏事业单位人员退出机制研究

③盛兆瑞.国内外退役军人安置政策比较分析

④吴林旭.事业单位人才流动机制的完善路径初探

⑤宋淑运.新加坡下岗人员的妥善安置

参考文献：

[1]郭鹏 万杭.我国事业单位人事制度发展历程与改革展望[J].武汉冶金管理干部学院学报，2008，18(3).

[2]王文令.西藏事业单位人员退出机制研究[J].西藏民族学院学报.2013.34(4).

[3]盛兆瑞.国内外退役军人安置政策比较分析[J].现代物业·现代经济

[4]事业单位人事管理条例(国务院令第625号).中国政府网.http：// www.gov.cn.2014-05-15

[5]金炳顺.对国有企业富余人员安置问题的思考[J].辽宁高职学院报.1999.1(3).

[6]曹建华.对富余人员分流安置的思考[J].四川石油经济.1999.

[7]吴林旭.事业单位人才流动机制的完善路径初探[J].决策与信息(中旬刊).2015(2).

[8]宋淑运.新加坡下岗人员的妥善安置[J].维普资讯.http：//www. cqvip.com.

李璕(1988--)，男，山东潍坊人，青岛大学政治与公共管理学院行政管理专业在读硕士研究生。