Значення води в клітині та організмі. Функції води у клітині. Вода - ідеальний розчинник

Вода – це унікальна речовина. Воно поширене скрізь на планеті. Спробуйте уявити, яким би було наше життя без молекули Н2О? Та й уявляти нема чого - життя на нашій планеті не було б. Людина на 70% складається із води. Чим молодший організм, тим більше його містить, і з віком ця кількість зменшується. Наприклад візьмемо зародок - у ньому відсотковий вміст Н2О становить 90%.

У статті ми пропонуємо вам виділити все у клітці та детально розглянути кожну. Важливо згадати, що вона міститься у двох формах: вільної і пов'язаної. Ми з цим зіштовхнемося трохи пізніше.

Вода

Кожен і сам знає, що вода відіграє дуже важливу, а точніше ключову роль у нашому житті. Без неї наша планета була б мертвою, неживою пустелею. Вчені й досі вивчають воду та її роль в організмі людини.

Ми вже говорили про те, що вода зустрічається у наших клітинах у вільній та пов'язаній формі. Перша служить поширення речовин - для перенесення їх усередину клітини і з неї. А остання спостерігається:

• між волокнами;
• мембран;
• білкових молекул;
• клітинних структур.

І вільна, і зв'язана вода в клітці обов'язково виконує якісь функції, про які ми скажемо пізніше. Нині ж - кілька слів у тому, як організована сама молекула Н2О.

Молекула

Для початку позначимо молекулярну формулу води: Н2О. Це дуже поширена речовина на планеті, і вам варто запам'ятати її, адже молекулярна формула води зустрічається часто в різних галузях знань.Вона, до речі, міститься у всіх органах людини, навіть у зубній емалі та кістках, щоправда, там її відсоткове співвідношення дуже мало – 10% та 20%, відповідно.

Як ми вже говорили, чим організм молодший, тим води в ньому більше. Вчені припустили, що ми старіємо через те, що білок не може пов'язати велику кількість води. Але це, щоправда, лише гіпотеза.

Функції

Тепер виділимо більшу кількість ясно з наведеного далі списку:

• Н2О може у ролі розчинника, оскільки майже всі хімічні реакції - іонні - і у воді. Слід зазначити, що існують гідрофільні речовини (які розчиняються, наприклад, спирт, цукор, амінокислоти і так далі), але зустрічаються і гідрофобні (жирні кислоти, целюлоза та інші).
• Вода може бути реагентом.
• Виконує транспортну, терморегулюючу та структурну функцію.

Пропонуємо кожну з них розглянути окремо. Ітимемо по порядку, перша в нашому списку - це функція розчинника.

Розчинник

Функції води в клітині численні, але одна з найважливіших - це допомога в перебігу багатьох реакцій. Молекула Н2О може бути ролі розчинника. Практично всі реакції, які у клітині - це іонні, тобто середовище, у якому вони можуть проходити - це вода.

Реагент

Наступні функції води в клітині - це її участь у хімічних рекаціях, що проходять в організмі як реагент. До таких можна віднести:

Тепер трохи про те, У хімії так називають речовину, яка бере участь у деяких хімічних реакціях. Найважливіше - це те, що воно хоч і бере участь у реакції, але об'єктом обробки при цьому не є.Реагенти в лабораторії (інакше їх називають реактивами) - це досить поширене явище.

Вода, як реагент, бере участь у складанні інших необхідних організму речовин.

Транспортна функція

Чому ми живемо? Наш організм існує тільки тому, що живі клітини, з яких він складається. А їм варто дякувати своїй унікальній структурі та деяким можливостям молекули Н2О. Ми вже згадували те, що вода - це невід'ємна частина нашого організму, і кожна клітина містить ці унікальні молекули, а точніше, знаходиться на першому місці в її складі.

Транспортна функція води у клітині - це ще одне призначення Н2О нашому організмі. Вода має деяку особливість - проникнення в міжклітинний простір, завдяки цьому поживні речовини потрапляють у клітину.

Ще варто знати, що кров і лімфа так само містить воду, а її нестача призводить до деяких наслідків: крововиливу або тромбозу.

Терморегуляція

Які функції води у клітині ми ще не розібрали? Звісно, ​​терморегуляцію. Ми говорили, що вода здатна поглинати тепло і довго зберігати його. Таким чином, Н2О може уберегти клітину від переохолодження чи перегріву. Функція терморегуляції потрібна як окремих клітин, але й усього організму загалом.

Структурна функція

Ми вже перерахували, залишилося розібрати ще одне призначення – це підтримка структури клітин.

Ви коли-небудь намагалися стискати воду в рідкому стані? Навіть у лабораторних умовах цього досягти вкрай важко. Ця властивість води необхідна для того, щоб підтримувати форму та структуру кожної клітини.

Запам'ятайте назавжди: без води життя неможливе.Ми відчуваємо спрагу, коли організм втрачає близько 3% води, а при втраті 20% клітини гинуть, а, отже, і людина теж. Слідкуйте за тим, скільки води ви п'єте.

Властивості води та її роль у клітині:

На першому місці серед речовин клітини стоїть вода. Вона становить близько 80 % маси клітини. Вода важлива для живих організмів подвійно, бо вона необхідна не тільки як компонент клітин, але для багатьох і як місце існування.

1. Вода визначає фізичні властивості клітини – її об'єм, пружність.

2. Багато хімічних процесів протікають лише у водному розчині.

3. Вода - хороший розчинник: багато речовин надходять у клітину із зовнішнього середовища у водному розчині, і у водному ж розчині відпрацьовані продукти виводяться з клітини.

4. Вода має високу теплоємність і теплопровідність.

5. Вода має унікальну властивість: при охолодженні її від +4 до 0 градусів, вона розширюється. Тому лід виявляється легшим за рідку воду і залишається на її поверхні. Це дуже важливо для організмів, що мешкають у водному середовищі.

6. Вода може бути гарним мастильним матеріалом.

Біологічна роль води визначається малими розмірами її молекул, їхньою полярністю та здатністю з'єднуватися один з одним водневими зв'язками.

Біологічні функції води:

транспортне. Вода забезпечує пересування речовин у клітині та організмі, поглинання речовин та виведення продуктів метаболізму. У природі вода переносить продукти життєдіяльності у ґрунти та до водойм.

метаболічна. Вода є середовищем всіх біохімічних реакцій, донором електронів при фотосинтезі; вона необхідна для гідролізу макромолекул до мономерів.

вода бере участь в утворенні змащувальних рідин та слизів, секретів та соків в організмі.

За дуже небагатьма винятками (кістка та емаль зуба), вода є переважним компонентом клітини. Вода необхідна для метаболізму (обміну) клітини, оскільки фізіологічні процеси відбуваються у водному середовищі. Молекули води беруть участь у багатьох ферментативних реакціях клітини. Наприклад, розщеплення білків, вуглеводів та інших речовин відбувається в результаті взаємодії їх з водою, що каталізується ферментами. Такі реакції називаються реакціями гідролізу.

Вода є джерелом іонів водню при фотосинтезі. Вода в клітині знаходиться у двох формах: вільної та пов'язаної. Вільна вода становить 95% усієї води в клітині і використовується головним чином як розчинник і як дисперсійне середовище колоїдної системи протоплазми. Пов'язана вода, частку якої припадає всього 4% всієї води клітини, неміцно з'єднана з білками водневими зв'язками.

Через асиметричний розподіл зарядів молекула води діє як диполь і тому може бути пов'язана як позитивно, так і негативно зарядженими групами білка. Дипольною властивістю молекули води пояснюється здатність її орієнтуватися в електричному полі, приєднуватися до різних молекул і ділянок молекул, що несуть заряд. В результаті цього утворюються гідрати

Завдяки своїй високій теплоємності вода поглинає тепло і тим самим запобігає різким коливанням температури в клітці. Вміст води в організмі залежить від його віку та метаболічної активності. Воно найбільше високо в ембріоні (90%) і з віком поступово зменшується. Вміст води в різних тканинах варіюється в залежності від їхньої метаболічної активності. Наприклад, у сірому речовині мозку води до 80%, а кістках до 20%.Вода - основний засіб переміщення речовин в організмі (струм крові, лімфи, висхідні та низхідні струми розчинів по судинах у рослин) та в клітині. Вода служить «мастильним» матеріалом, необхідним скрізь, де є поверхні, що труться (наприклад, у суглобах). Вода має максимальну густину при 4°С. Тому лід, що має меншу щільність, легший за воду і плаває на її поверхні, що захищає водойму від промерзання. Ця властивість води рятує життя багатьом водним організмам.

Вода та її роль у життєдіяльності клітини

1. Яка будова має вода ?
2. Яка кількість води (%) міститься в різних клітинах?
3. Яка роль води у живих організмах?

Роль води у клітці.

Вода - одна з найпоширеніших речовин на нашій планеті. У клітці у кількісному відношенні вона також посідає перше місце серед інших хімічних сполук. Чим вища інтенсивність обміну речовин у тій чи іншій клітині, тим більше в ній міститься вода.

Вода в клітині знаходиться у двох формах: вільної та пов'язаної. Вільна вода знаходиться у міжклітинних просторах, судинах, вакуолях, порожнинах органів. Вона служить для перенесення речовин із навколишнього середовища в клітину і навпаки. Пов'язана вода входить до складу деяких клітинних структур, перебуваючи між молекулами білка, мембранами, волокнами і з'єднана з деякими білками .

Вода виконує різні функції: збереження об'єму, пружності клітини розчинення різних речовин. Крім того, в живих системах більшість хімічних реакцій протікає у водних розчинах.

Вода має низку властивостей, що мають винятково важливе значення для живих організмів.

Унікальні властивості води визначаються структурою молекули.Молекула води складається з атома, пов'язаного з двома атомами Н полярними ковалентними зв'язками. Характерне розташування електронів у молекулі води надає їй електричної асиметрії. Більше електронегативний атом кисню притягує електрони атомів водню сильніше, в результаті загальні пари електронів зміщені в молекулі води у його бік.

Тому, хоча молекула води загалом не заряджена, кожен із двох атомів водню має частково позитивним зарядом (позначається δ+), а атом кисню несе частково негативний заряд (δ-). Молекула води поляризована і є диполем (має два полюси) (рис. 6).

Частково негативний заряд атома кисню однієї молекули води частково притягується позитивними атомами водню інших молекул. Таким чином кожна молекула води прагне зв'язатися водневим зв'язком з чотирма сусідніми молекулами води (рис. 7).

Вода є добрим розчинником.

Завдяки полярності молекул та здатності утворювати водневі зв'язки вода легко розчиняє іонні сполуки (солі, кислоти, основи). Добре розчиняються у воді деякі неіонні, але полярні сполуки, т. е. у молекулі яких присутні заряджені (полярні) групи, наприклад цукру, прості спирти, амінокислоти. Речовини, добре розчинні у воді, називаються гідрофільними (від грец. hygros - вологий і philia - дружба, схильність). Коли речовина перетворюється на розчин, її молекули чи іони можуть рухатися вільніше і, отже, реакційна здатність речовини зростає.

Це пояснює, чому вода є основним середовищем, в якому протікає більшість хімічних реакцій, а всі реакції гідролізу та численні окислювально-відновні реакції йдуть за безпосередньою участю води.

Речовини, погано чи зовсім нерозчинні у воді, називаються гідрофобними (від грец.phobos – страх). До них відносяться жири, нуклеїнові кислоти деякі білки. Такі речовини можуть утворювати з водою поверхні розділу, на яких протікає багато хімічних реакцій. Отже, те що, що вода не розчиняє неполярні речовини, для живих організмів також дуже важливий. До важливих у фізіологічному відношенні властивостей води відноситься її здатність розчиняти гази (О2, С та ін).

Вода має високу теплоємність, тобто здатність поглинати теплову енергію при мінімальному підвищенні власної температури. Велика теплоємність води захищає тканини організму від швидкого та сильного підвищення температури. Багато організмів охолоджуються, випаровуючи воду (транспірація у рослин, потовиділення у тварин).

Вода має також високу теплопровідність, забезпечуючи рівномірний розподіл тепла по всьому організму. Отже, висока питома теплоємність та висока теплопровідність роблять воду ідеальною рідиною для підтримки теплової рівноваги клітини та організму.

Вода практично не стискається, створюючи тургорний тиск, визначаючи об'єм та пружність клітин та тканин. Так, саме гідростатичний скелет підтримує форму у круглих хробаків, медуз та інших організмів.

Вода характеризується оптимальним для біологічних систем значенням сили поверхневого натягу, що виникає завдяки утворенню водневих зв'язків між молекулами води та іншими речовинами. Завдяки силі поверхневого натягу відбувається капілярний кровотік, висхідний і низхідний струм розчинів у рослинах.

Гідрофільні та гідрофобні речовини.

1. У чому особливість будови молекули води?
2. Яке значення води як розчинника?
3. Що таке теплопровідність та теплоємність води?
4. Чому вважають, що вода є ідеальною рідиною для клітин?
5. Яка роль води у клітці?
6. Які структурні та фізико-хімічні властивості води визначають її біологічну роль у клітині?

Утворення кристалів льоду в клітинах може призводити до їх пошкодження та загибелі. Відомо, що розчини різних речовин замерзають за нижчої температури, ніж чиста вода. Тому деякі організми накопичують у своїх тканинах речовини, що запобігають замерзанню та утворенню кристалів льоду. Так, жаби здатні оживати після вмерзання у лід. Це забезпечується підвищеним вмістом у їхніх клітинах глюкози та деяких інших речовин.

Кам'янський А. А., Криксунов Є. В., Пасічник В. В. Біологія 10 клас
Надіслано читачами з інтернет-сайту

Зміст уроку конспект уроку та опорний каркас презентація уроку акселеративні методи та інтерактивні технології закриті вправи (тільки для використання вчителями) оцінювання Практика завдання та вправи, самоперевірка практикуми, лабораторні, кейси, рівень складності завдань: звичайний, високий, олімпіадний домашнє завдання Ілюстрації ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, коміксі, мультимедіа реферати фішки для допитливих шпаргалки гумор, казки Доповнення зовнішнє незалежне тестування (ВНТ) підручники основні та додаткові тематичні свята, слогани статті національні особливості словник термінів інші Тільки для вчителів

Вже давно встановлено і загальновідомо, що 40 – 98 відсотків маси клітини становить вода. Вода у клітці має таку роль:

• підтримка пружності клітини. Коли клітина втрачає воду – відбувається в'янення листя, висихають плоди;
• забезпечення переміщення речовин: надходження основної частини речовин у клітину та видалення з клітини непотрібних елементів у вигляді розчинів;
• хімічні реакції прискорюються саме з допомогою розчинення речовин, у воді;
• участь у безлічі хімічних реакцій;
• забезпечення розчинення великого ряду хімічних речовин (до них відносяться солі, Сахара);
• участь у процесі теплорегуляції за допомогою здатності до повільного остигання та повільного нагрівання.

Роль води у житті клітини

Вода на поверхні нашої планети – мабуть, найпоширеніша речовина. І, як не дивно. У клітині займає найважливіше становище за обсягом. Чим більша інтенсивність в обміні речовин в якійсь клітині, тим більша в ній вода.

У клітці вода буває у двох формаціях – у вільній та зв'язній. Вільна вода - у міжклітинних просторах, вакуолях, судинах, порожнинах органів. Потрібна для перенесення речовин із довкілля в клітину і навпаки. Пов'язана вода - у складі деяких клітинних структур, що знаходиться між мембранами, молекулами білка, волокнами, і має з'єднання з деякими білками.

Функції води у клітці : гнучкість клітини, збереження об'єму, розчинення різних речовин. Понад те, у системах життєдіяльності переважна більшість хім. реакцій протікає у питній воді.

Вода має безліч найважливіших властивостей, за своєю винятковістю, не поступаючись жодній іншій речовині.

Унікальні властивості

Вода має справді унікальні властивості, що визначаються будовою її молекули. Одна молекула води містить атом Про і два Н, пов'язані з киснем полярними ковалентними зв'язками. Через характерне розташування електронів у цій молекулі є особлива електрична асиметрія. Атом кисню є більш електронегативним, і він притягує атоми водню сильніше; через це загальні пари електронів зміщуються у водній молекулі у його бік.

Вода - ідеальний розчинник

За допомогою полярності молекул та здатності створювати водневі зв'язки вода легко та швидко розчиняє іонні сполуки (кислоти, солі, основи). Дуже непогано розчиняються у воді і неіонні, але полярні сполуки. Йдеться сполуках, у молекулі яких є полярні (заряджені) групи, наприклад, цукру, амінокислоти і найпростіші спирти.

Завдяки своїй структурі вода грає найважливішу роль у житті будь-якої клітини. Вона відповідає за обмінні процеси, терморегуляцію, забезпечує транспорт речовин та підтримує клітинну структуру. Наш організм живе завдяки життю наших клітин. А життя в них підтримується завдяки унікальній структурі та властивостям молекули води. За кількісним складом вода посідає перше місце у складі будь-якої клітини.

Присутність води у тканинах

У тканинах вода розподілена нерівномірно.

М'язова тканина – 65%

Склоподібне тіло ока – 99%

Мозкова тканина – 85%

Участь води у хімічних реакціях

З точки зору хімії вода в клітинах є каталізатором, необхідним для протікання різних процесів. Як реагент, вода бере участь у багатьох хімічних реакціях, що відбуваються всередині клітин організму. Вода бере участь у процесі гідролізу (руйнування з приєднанням молекули води). При перетравленні їжі відбувається гідроліз жирів, білків та вуглеводів, при цьому вивільняється енергія, що забезпечує життєдіяльність клітин. При гідролізі солей вода є джерелом електронів та протонів.

Для протікання внутрішньоклітинних процесів необхідні дві властивості води – здатність утворювати водневі зв'язки та оборотна іонізація.

Транспорт речовин

У клітинах організму саме вода виконує транспортну функцію. Молекули води беруть участь у процесах виведення продуктів життєдіяльності клітини. Завдяки своїм властивостям молекули води здатні проникати у міжклітинний простір, приносячи поживні речовини до клітин.

Вода - це основний компонент крові та лімфи. При її нестачі судина стає ламкою, а кров густою. Це призводить до місцевих крововиливів та тромбозу.

Підтримка клітинної структури

Вода у рідкому стані практично не стискається. Ця властивість дозволяє молекулам води підтримувати структуру клітини, крім того, створює оптимальний внутрішньоклітинний тиск. Це забезпечує постійну структуру органів та тканин.

Участь води у терморегуляції

Молекула води має велику теплоємність, що дозволить їй підтримувати постійну температуру всередині клітин організму. Крім того, при розщепленні жирів звільняється велика кількість енергії, що також йде на підтримку температури.

Вода всередині клітини

У клітинах організму вода перебуває у двох станах:

1 Пов'язане із молекулами білка-4-5%. Такі зв'язки називають сольватними, вони утворюють оболонку навколо білкових молекул, перешкоджаючи їх взаємодії. За своїм фізичним та хімічним складом сольватна вода різко відрізняється від вільної. Вона не розчиняє солей, а температура замерзання становить -40 °C.

2 Вільна вода. Вона становить 95% і бере участь у всіх перерахованих процесах.

Ще зі школи ми знаємо, що без води неможливе наше життя. Людина відчуває спрагу при втраті 3% води, якщо втратити 20%, то настане смерть клітин. Це спричинить загибель організму. Слідкуйте за кількістю вживаної води та її якістю.

Вода у житті організмів

Екологічна роль води. Вода є необхідною умовою існування всіх живих організмів Землі. Значення води у процесах життєдіяльності визначається тим, що вона є основним середовищем у клітині, де здійснюються процеси метаболізму, є найважливішим вихідним, проміжним або кінцевим продуктом біохімічних реакцій (див. гл. 1). Особлива роль води для наземних організмів (особливо рослин) полягає у необхідності постійного поповнення її через втрати при випаровуванні. Тому вся еволюція наземних організмів йшла у напрямку пристосування до активного добування та економного використання вологи. Нарешті, для багатьох видів рослин, тварин, грибів та мікроорганізмів вода є безпосереднім середовищем їх проживання.

Зволоженість місця проживання і, як наслідок, водозабезпечення наземних організмів залежать насамперед від кількості атмосферних опадів, їх розподілу по порах року, наявності водойм, рівня ґрунтових вод, запасів ґрунтової вологи тощо. обмеженої території, і у широкому географічному масштабі, визначаючи їх зональність (зміна лісів степами, степів — полупустынями і пустелями).

При вивченні екологічної ролі води враховується як кількість випадають опадів, а й співвідношення їх величини і випаровуваності. Області, в яких випаровування перевищує річну величину суми опадів, називаються аридними (Сухими, посушливими). В аридних областях рослини відчувають нестачу вологи протягом більшої частини вегетаційного періоду. У гумідпих (Вологих) областях рослини забезпечені водою достатньою мірою.

Екологічні групи рослин по відношенню до вологи та їх адаптації до водного режиму. Вищі наземні рослини, що ведуть прикріплений спосіб життя, більшою мірою, ніж тварини, залежать від забезпеченості субстрату та повітря вологою. За приуроченістю до місцеперебування з різними умовами зволоження та вироблення відповідних пристроїв серед наземних рослин розрізняють три основні екологічні групи: гігрофіти, мезофіти та ксерофіти. Умови водопостачання істотно впливають на їх зовнішній вигляд та внутрішню структуру.

Гігрофіти - рослини надмірно зволожених місцепроживання з високою вологістю повітря та ґрунту. Їх характерно відсутність пристроїв, що обмежують витрату води, і нездатність переносити навіть незначну її втрату.Найбільш типові гігрофіти - трав'янисті рослини та епіфіти вологих тропічних лісів і нижніх ярусів сирих лісів у різних кліматичних зонах (чистотіл великий, недоторка звичайна, кислиця звичайна та ін), прибережні види (лужниця болотна, плакунник , рослини сирих і вологих лук, боліт (білокрильник болотний, шабельник болотний, вахта трилиста, осоки), деякі культурні рослини.

Характерні структурні риси гігрофітів - тонкі листові пластинки з невеликим числом широко відкритих продихів, пухке додавання тканин листа з великими міжклітинниками, слабкий розвиток водопровідної системи (ксилеми), тонкі слаборозгалужені корені, часто без кореневих волосків. До фізіологічних адаптацій гігрофітів слід віднести низький осмотичний тиск клітинного соку, незначну водоутримуючу здатність і, як наслідок, високу інтенсивність транснірації, яка мало відрізняється від фізичного випаровування. Надлишкова волога видаляється також шляхом гуттації — виділення води через спеціальні клітини виділення, розташовані по краю лисга. Надмірна волога ускладнює аерацію, а отже, дихання та всмоктувальну діяльність коренів, тому видалення надлишків вологи є боротьбою рослин за доступ повітря.

Ксерофіти - рослини сухих місцепроживання, здатні переносити тривалу посуху, залишаючись фізіологічно активними. Це рослини пустель, сухих степів, саван, сухих субтропіків, піщаних дюн і сухих схилів, що сильно нагріваються.

Структурні та фізіологічні особливості ксерофітів націлені на подолання постійного чи тимчасового нестачі вологи у ґрунті чи повітрі.Вирішення цієї проблеми здійснюється трьома способами: 1) ефективним добуванням (всмоктуванням) води; 2) економним її витрачанням; 3) здатністю переносити великі втрати води.

Інтенсивне добування води із ґрунту досягається ксерофітами завдяки добре розвиненій кореневій системі. За загальною масою кореневі системи ксерофітів приблизно в 10 разів, а іноді й у 300-400 разів перевищують надземні частини. Довжина коренів може досягати 10-15 м, а у саксаулу чорного - 30-40 м, що дозволяє рослинам використовувати вологу глибоких ґрунтових горизонтів, а в окремих випадках і ґрунтових вод. Зустрічаються і поверхневі, добре розвинені кореневі системи, пристосовані до поглинання мізерних атмосферних опадів, що зрошують лише верхні горизонти ґрунту.

Економне витрачання вологи ксерофітами забезпечується тим, що листя у них дрібне, вузьке, жорстке, з товстою кутикулою, з багатошаровим товстостінним епідермісом, з великою кількістю механічних тканин, тому навіть при великій втраті води листя не втрачає пружності та тургору. Клітини листа дрібні, щільно упаковані, завдяки чому сильно скорочується внутрішня поверхня, що випаровує. Крім того, у ксерофітів підвищений осмотичний тиск клітинного соку, завдяки чому вони можуть всмоктувати воду навіть за великих водовіднімних сил грунту.

До фізіологічних адаптацій відноситься і висока водо-утримуюча здатність клітин і тканин, обумовлена ​​великою в'язкістю і еластичність цитоплазми, значною часткою зв'язаної води в загальному водному запасі і т. д. Це дозволяє ксерофітам переносити глибоке зневоднення тканин (до 75% всього водного запасу) без втрати життєздатності.Крім того, однією з біохімічних основ посухостійкості рослин є збереження активності ферментів при глибокому зневодненні.

Ксерофіти з найбільш яскраво вираженими ксероморфними рисами будови листя, перерахованими вище, мають своєрідний зовнішній вигляд, за що отримали назву склерофіти.

До групи ксерофітів відносяться і сукуленти --- рослини з соковитим м'ясистим листям або стеблами, що містять сильно розвинену водоносну тканину. Розрізняють листові сукуленти (агави, алое, молодило, очитки) та стеблові, у яких листя редуковані, а надземні частини представлені м'ясистими стеблами (кактуси, деякі молочаї, стапелії та ін.). Фотосинтез у стеблових сукулентів здійснюється периферичним шаром паренхіми стебла, що містить хлорофіл. Тривалі посушливі періоди долаються ними шляхом накопичення води у водоносних тканинах, зв'язування її колоїдами клітин, економного витрачання, яке забезпечується захистом епідермісу рослин восковим нальотом, зануреними в тканину листа або стебла нечисленними днем ​​закритими продихами. У результаті транспірація у сукулентів надзвичайно мала: у пустелях кактуси з роду Camegia транспірують на добу лише I-3 мг води на 1 г сирої маси.

Коренева система поверхнева, мало розвинена, розрахована на поглинання води з верхніх шарів ґрунту, зволожених дощами, що рідко випадають. У посуху коріння може відмирати, але після дощів швидко (за 2-4 дні) відростають нові.

Сукуленти присвячені головним чином посушливим зонам Центральної Америки, Південної Африки, Середземномор'я.

Мезофіти займають проміжне положення між гігрофітами та ксерофітами.Вони поширені в помірно вологих зонах з помірно теплим режимом та досить гарною забезпеченістю мінеральним харчуванням. До мезофітів відносяться рослини лук, трав'янистого покриву лісів, листяні дерева та чагарники з областей помірно вологого клімату, а також більшість культурних рослин та бур'яни. Для мезофітів характерна висока екологічна пластичність, що дозволяє їм адаптуватися до умов навколишнього середовища.

Специфічні шляхи регуляції водообміну дозволили рослинам зайняти різні за екологічними умовами ділянки суші. Різноманітність способів пристосування лежить, в такий спосіб, основу поширення рослин Землі, де дефіцит вологи одна із головних проблем екологічної адаптації.

Адаптація тварин до водного режиму. Способи регуляції водного балансу у тварин найрізноманітніші, ніж у рослин. Їх можна розділити на поведінкові, морфологічні та фізіологічні.

До числа поведінкових пристроїв відносяться пошуки водойм, вибір місць проживання, копання нір і т. д. У норах вологість повітря наближається до 100%, що знижує випаровування через покриви, економить вологу в організмі.

До морфологічним методам підтримання нормального водного балансу відносяться утворення, що сприяють затриманню води в тілі; це раковини наземних молюсків, відсутність шкірних залоз і зроговіння покривів плазунів, хітинізована кутикула комах та ін.

Фізіологічні пристрої регуляції водного обміну можна розділити на три групи: 1) здатність ряду видів до утворення метаболічної води та задоволенню вологою, що надходить з їжею (багато комах, дрібні пустельні гризуни); 2) здатність до економії вологи в травному тракті за рахунок всмоктування води стінками кишечника, а також утворення висококонцентрованої сечі (вівці, тушканчики); 3) розвиток витривалості до зневоднення організму завдяки особливостям кровоносної системи, ефективної терморегуляції потовиділенням та віддачею води зі слизових оболонок ротової порожнини (верблюди, вівці, собаки).

Водночас навіть пойкілотермні тварини не можуть уникнути втрат води, пов'язаних з випаровуванням, тому основний шлях збереження водного балансу за життя у пустелі — це уникнення зайвих теплових навантажень.