水是生命之源

姚嘉俊

浙江省龍游中學

水是生命之源

姚嘉俊

浙江省龍游中學

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。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，并結合現代科學的研究成果，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系，進而明確了“水是生命之源”的主題。

水；生命之源；生化反應；人體健康

一、引言

水是自然界最常見的物質之一，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。數據表明，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、發育及繁衍都離不開水，因為一切營養物質必須溶解在水中才能被生物吸收和利用。可以說，沒有水，就沒有生命。水是生命之源。

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

水對生物體的生命過程具有重要的意義。主要表現為，水有利于生物體內生物化學反應的進行，如生物的呼吸作用及植物的光合作用。此外，水在生物體內還起到運輸物質的作用，如血液中的血漿絕大部分都是水，有助于體內營養及氧的傳輸。由于水可以通過蒸發而降低溫度，因此水對于維持生物體溫度的穩定起很大作用，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。西方哲學史上第一位哲學家希臘人泰勒斯通過觀察每次尼羅河洪水退后，在淤泥里留下無數微小的胚芽和幼蟲得出了“水是萬物的始基”的結論。據記載，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，它們是最低級的單細胞生物(生物學上統稱為原核細胞生物)——菌類或藻類。

2.水與生物體的生化反應

萬物的生長也離不開水，水參與生物體內的許多生化反應，其中包括多糖的水解(生成葡萄糖)以及蛋白質的水解(生成多種氨基酸)，當然，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。有氧呼吸是指物質在細胞內的氧化分解，又稱細胞呼吸，共分為三個階段(糖酵解，三羧酸循環，電子傳遞鏈)，其中水主要參加第二階段的三羧酸循環(也稱為檸檬酸循環或克雷布斯循環)。此循環是連接第一、三階段的橋梁，也是各種物質代謝相互聯系的機制。雖然電子傳遞鏈才是生物體內能量的主要來源，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)，也就不能與氧氣結合生成水并放出大量能量。因此，水對呼吸作用是至關重要的。

有氧呼吸總反應：

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，是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細菌(如帶紫膜的嗜鹽古菌)利用其細胞本身，在可見光的照射下，將二氧化碳和水(細菌為硫化氫和水)轉化為有機物，并釋放出氧氣(細菌釋放氫氣)的生化過程；是生物界賴以生存的基礎，也是地球碳氧循環的重要媒介。

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，倘若水分虧缺嚴重，供水后葉片水勢雖可恢復至原來水平，但光合速率卻難以恢復至原有程度。以下為具體原因：

(1)氣孔導度下降： 葉片光合速率與氣孔導度呈正相關，當水分虧缺時，葉片中脫落酸量增加，從而引起氣孔關閉，導度下降，進入葉片的CO2減少。

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

(3)光合機構受損：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，影響同化力的形成。嚴重缺水還會使葉綠體變形，片層結構破壞，這些不僅使光合速率下降，而且使光合能力不能恢復。

(4)光合面積擴展受抑在缺水條件下，生長受抑，葉面積擴展受到限制。有的葉面被鹽結晶、被絨毛或蠟質覆蓋，這樣雖然減少了水分的消耗，減少光抑制，但同時也因對光的吸收減少而使得光合速率降低。

光合作用原理：

光反應

1.CO2的固定：

2.C3化合物的還原：

三、水與現代科學

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。隨著科學的進步，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。另外，水的存在也成為人類探索外星生命的重要依據。

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，血液中的水更是達到了90%，因此，水與人體的健康息息相關。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。當人體內的水流失20%時，就會皮膚皸裂，器官停止運作，導致死亡[3]。水對人體具有溶解消化、參與代謝與運輸、調節平衡體溫、維持酸堿平衡、潤滑滋潤、稀釋排毒等功能。沒有水，養料不能被吸收；氧氣不能運到所需部位；養料和激素也不能到達它的作用部位；廢物不能排除，新陳代謝將停止，人將死亡。

水與疾病診斷。人體細胞的水含量成為疾病早期診斷的重要依據。研究表明，相比于健康細胞，腫瘤細胞的含水量會發生變化，從而引起細胞的電學性質發生改變。采用精密儀器測量疑似腫瘤細胞的電學性質，并與健康細胞進行對比，可以確定細胞是否為腫瘤細胞以及腫瘤的發展階段。如果可以積累大量的數據庫，那么將對腫瘤的早期發現有重要幫助。

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菌到具有高度智慧的“外星人”。科學家在搜索外星生命時，多以液態水和有機物的存在作為外星生命存在之前提條件。水為地球生命體內各種化學反應提供了場所。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，也可以溶解帶負電的非金屬離子。另外，有機物分子親水性和疏水性的事實使得有機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的能量，并在冷凝時釋放出來。這有助于氣候的調節，維持生命所需的熱穩定性。因此，是否有液態水存在的痕跡，成為科學家判斷地外星球是否曾出現生命的重要依據之一[4]。

四、結論與展望

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節，都離不開水。隨著科學技術的發展，人們逐漸認識到水對于生態環境、人體健康的重要意義。珍惜自然的饋贈，保護有限的水資源，是我們應盡的責任！

[1]維基百科：水.

[2]百度百科：細胞.

[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。在此基礎之上，劃分人員的類別，對于不適合崗位要求的人分類退出。其次，建設多元參與的開放性安置結構。以事業單位為主，結合國有企業以及社會保障事業，建立全面的社會安置制度。事業單位的相關人員不僅僅在事業單位內部和相關的部門之間流動，要促進人員，特別是人才在企業以及其他社會組織中的流動。

4.適應社會新變化和新要求

要處理好改革發展和穩定的關系，事業單位的人事改革是重中之重，改革思路正確，改革內容合理，可以達到預期的目標需要綜合考慮社會的形式，現階段發展和穩定仍是國家的主體，但是改革勢在必行，政治學中將改革和革命做了區分，改革是一種自上而下的革新，革命是自下而上的變革，現如今人事改革問題已經非常嚴重，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時代的要求，最大程度的兼顧社會發展與穩定的關系。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，劃分不同的人員類型，進行分類處理，建立多渠道的安置計劃。①崗位考核優秀的人員中，老年人以及身體素質不再適合工作的“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考核結果不理想的老年人員，鑒于學習能力和身體素質原因，在安置上主要采取離退休制度和買斷性退休制度，但是要給與相應的補償。③對于考核合格的中青年人員，加強專業技能和教育學歷的培訓，做好職業規劃工作。④考核結果不理想的中青年，應建立組織內轉崗和組織外轉崗制度，建立組織的再就業和創業基金制度⑤，鼓勵其再就業、創業、再創業。

人員安置問題的提出和解決有著深遠的意義，合理的安置路徑的建設可以最大程度的緩解現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，例如人員結構不合理，人員積極性差，特別是一些機關單位的人員結構存在很大的問題，建立有效的人員安置計劃可以有效的緩解現階段出現的一系列問題。當安置計劃全面建設完成，我國的就業形勢也將會得到有效的緩解，有效的社會保障制度的建立，將會促進我國建設成為類似新加坡‘沒有就業壓力，只有學習壓力’的人員安置狀態，有利于我國整體人力資源和人員素質的提升。

注釋：

①郭鵬，萬杭.我國事業單位人事制度發展歷程與改革展望

②王文令.西藏事業單位人員退出機制研究

③盛兆瑞.國內外退役軍人安置政策比較分析

④吳林旭.事業單位人才流動機制的完善路徑初探

⑤宋淑運.新加坡下崗人員的妥善安置

參考文獻：

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

[2]王文令.西藏事業單位人員退出機制研究[J].西藏民族學院學報.2013.34(4).

[3]盛兆瑞.國內外退役軍人安置政策比較分析[J].現代物業·現代經濟

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

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

[6]曹建華.對富余人員分流安置的思考[J].四川石油經濟.1999.

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

[8]宋淑運.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，青島大學政治與公共管理學院行政管理專業在讀碩士研究生。