LÝ GIẢI TẦM QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC TRONG TẾ BÀO

Nước với công thức hóa học là H2O, là một chất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và đời sống. Đặc biệt hơn nuôi dưỡng và duy trì sự sống cho các tế bào trong cơ thể. 

Nước trong một cơ thể sống phức tạp hơn nhiều so với nước tinh khiết như các nhà khoa học thường gọi. Theo Tiến sĩ Chun Moo-Shik, giáo sư tại Viện Khoa học Hàn Quốc và Công nghệ tại Seoul, Hàn Quốc, một phân tử protein được bao quanh bởi 70.000 phân tử nước và các phân tử nước tạo thành ít nhất ba lớp khác nhau với các cấu trúc khác nhau.

Tiến sĩ Chun phân loại các lớp khác nhau là X, Y, và Z. Các phân tử nước gần với phân tử protein nhất được gọi là lớp Z và lớp xa nhất là lớp X là nước ‘lớn’. Lớp ở giữa được gọi là lớp Y. Z lớp liên kết ion với các phân tử protein và nó bị giới hạn rất nhiều. Nó gần giống như nước rắn nhưng sẽ không đóng băng cho đến khi nhiệt độ là rất thấp.

“Ở nước ‘lớn”, lớp X thoát khỏi ảnh hưởng của phân tử protein, và nó đóng băng ở 0°C. Lớp Y đóng băng ở khoảng -10°C và nghiên cứu lớp Z rất quan trọng để có thể hiểu biết về sức khỏe và các hoạt động của men enzyme trong cơ thể sống. Ví dụ, lớp Y bao quanh một phân tử dipeptide alanine (2-acetylamino-N-methylpropanamide) có 62% cấu trúc lục giác, 24% cấu trúc cấu trúc ngũ giác, và 14% các cấu trúc khác.

Trong tế bào, nước đóng vai trò vô cùng quan trọng cho sự tồn tại và hoạt động sống của tế bào. Do có tính phân cực nên phân tử nước này hút phân tử nước kia và hút các phân tử phân cực khác. Nhờ đặc tính này mà nước trở thành nhân tố đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sống. Nước trong tế bào luôn luôn được đổi mới hàng ngày bằng việc phát hấp thụ những phân tử nước thông qua việc uống nước và đào thải thông qua bài tiết nước thải từ các cơ quan trong hệ nội tiết.

Có khoảng 12 lít nước gian bào, nơi chứa các chất dinh dưỡng do mạch máu chuyển đến, sau đó sẽ đi qua màng tế bào vào cơ thể. Những sản phẩm thừa của quá trình chuyển hóa trong tế bào sẽ đi theo con đường ngược lại để ra khỏi tế bào. Nước trong tế bào là một môi trường để các chất dinh dưỡng tham gia vào các phản ứng sinh hóa nhằm xây dựng và duy trì tế bào như thủy sinh. Nước cũng là môi trường để các chất chuyển hóa được vận chuyển từ các cơ quan khác nhau trong tế bào, tạo nên môi trường thuận lợi cho các phản ứng xảy ra trong tế bào, đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh. Bên cạnh đó, nước còn có vai trò duy trì hình thái tế bào, mô.

Đặc tính của nước trong tế bào cơ thể:

Trong tế bào, môi trường chủ yếu mang tính kiềm (pH từ 7,2 – 7,8), tuy nhiên ở một số cơ quan nhất định, giá trị của pH cũng giảm và mang tính axit, ví dụ như: dạ dày, các mô cơ quan nội tiết, ruột, dịch mật,... Như vậy, pH của nước trong từng loại tế bào cũng có sự khác nhau, tuy nhiên khi đưa nước uống đưa vào cơ thể, pH của nước uống cũng có ảnh hưởng tới pH của một số tế bào.

Tế bào cơ thể người tích điện âm, điện tích đo được vào khoảng -70mV, ở một số cơ quan như tim, não, điện tích tế bào là cao nhất. Chính vì vậy, khi tế bào thực hiện các chức năng sống sẽ tạo ra áp lực tạo ra điện thế. Khi cơ thể tiếp xúc với từ trường của môi trường, từ nhân hay điện thế của cơ thể cũng được tăng lên. Từ đó, nước tại các dịch mô cũng như tế bào của cơ thể được nhiễm từ trường và sắp xếp lại trật tự. Phân tử nước được cấu tạo từ một nguyên tử oxi kết hợp với hai nguyên tử hiđro bằng các liên kết cộng hoá trị. Trong phân tử nước, 2 nguyên tử hiđrô liên kết với nguyên tử oxi tạo ra phân tử nước có tính phân cực mang điện tích dương ở khu vực gần mỗi nguyên tử oxi. Sự hấp dẫn tĩnh điện giữa các phân tử nước tạo nên liên kết yếu (liên kết hiđrô) làm ra mạng lưới nước (hay các cụm phân tử nước).

Như vậy, khi con người uống nước chính là đang uống các cụm phân tử nước. Cụ thể, theo nghiên cứu, nước trong tế bào tồn tại ở dạng cụ 6 phân tử nước với cấu trúc lục giác. 6 nguyên tử Oxi ở 6 đỉnh của hình lục giác, tạo thành vòng khép kín, Tức là một mạng lưới nước gồm 6 phân tử nước xếp theo hình lục giác đều nhau, tạo nên kích thước phân tử nước rất nhỏ và tinh khiết là môi trường nội bào cho sự phát triển của tế bào, đồng thời cùng với lớp màng tế bào giữ cấu trúc ổn định và chống lại các tác động có hại tới tế bào.

Vậy chúng ta uống nước khi nào? Thông thường chúng ta sẽ muốn uống nước khi cơ thể cảm thấy khát. Vậy vị trí nào đã phát ra tín hiệu cần bổ sung nước? Đó là dịch thể và các tế bào, khi sự trao đổi chất cũng như các hoạt động của tế bào cũng như của các cơ quan gặp các vấn đề mà liên quan đến chức năng của nước trong cơ thể, tại các vị trí này sẽ phát ra tín hiệu tới hệ thần kinh trung ương để đưa ra tín hiệu cần uống nước. Trường hợp này được gọi là khát tế bào. Một tế bào bị khát là tế bào thiếu nước để bổ sung cho các hoạt động sống cần thiết của tế bào, tế bào sẽ bị khô cằn, già đi và nhanh chóng lão hóa đồng thời không thực hiện được các hoạt động tái tạo và sản sinh tế bào mới.

Chính vì vậy nước đóng vai trò quan trọng và thiết yếu, vậy nên hãy đảm bảo lượng nước trong cơ thể luôn đạt mức đủ theo khuyến cáo của các nhà khoa học tránh để tính trạng mất nước dẫn tới những hệ quả không đáng mong muốn.