Question

Какие физ сво,-ва воды определяют ее биолог. Значение

Answer 1

Вода. Роль воды в мире. Биологическое значение воды. Без воды жизнь на нашей планете не могла бы существовать. Вода важна для живых организмов по двум причинам. Во-первых, она является необходимым компонентом живых клеток, и, во-вторых, для многих организмов она служит еще и средой обитания. Для человека ценность имеет лишь питьевая вода. Для получения питьевой воды используются фильтры для воды, которые позволяют очистить ее от вредных примесей, сделать пригодной для питья и приготовления пищи. Именно поэтому следует сказать несколько слов о ее химических и физических свойствах. Свойства эти довольно необычны и обусловлены главным образом малыми размерами молекул воды, их полярностью и способностью соединяться друг с другом водородными связями. Под полярностью подразумевают неравномерное распределение зарядов в молекуле. У воды один конец молекулы («полюс») несет небольшой положительный заряд, а другой — отрицательный. Такую молекулу называют диполем. У атома кислорода способность притягивать электроны выражена сильнее, чем у водородных атомов, поэтому атом кислорода в молекуле воды стремится оттянуть к себе электроны двух водородных атомов. Электроны заряжены отрицательно, в связи с чем атом кислорода приобретает небольшой отрицательный заряд, а водородные атомы — положительный. В результате между молекулами воды возникает слабое электростатическое взаимодействие и, поскольку противоположные заряды притягиваются, молекулы как бы «склеиваются». Эти взаимодействия, более слабые, чем обычные ионные или ковалентные связи, называются водородными связями. Водородные связи постоянно образуются, распадаются и вновь возникают в толще воды. И хотя это слабые связи, но их совокупный эффект обусловливает многие необычные физические свойства воды. Учитывая данную особенность воды, мы можем теперь перейти к рассмотрению тех ее свойств, которые важны с биологической точки зрения. Водородные связи между молекулами воды. А. Две молекулы воды, соединенные водородной связью-6+ — очень маленький положительный заряд; 6~ — очень маленький отрицательный заряд. Б. Сеть из молекул воды, удерживаемых вместе водородными связями. Такие структуры постоянно образуются, распадаются и вновь возникают в воде, находящейся в жидком состоянии. Биологическое значение воды Вода как растворитель. Вода — превосходный растворитель для полярных веществ. К ним относятся ионные соединения, такие как соли, содержащие заряженные частицы (ионы), и некоторые неионные соединения, например сахара, в молекуле которых присутствуют полярные (слабо заряженные) группы (у Сахаров это несущая небольшой отрицательный заряд гидроксильная группа, —ОН). Когда вещество растворяется в воде, молекулы воды окружают ионы и полярные группы, отделяя ионы или молекулы друг от друга. В растворе молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно, так что реакционная способность вещества возрастает. По этой причине в клетке большая часть химических реакций протекает в водных растворах. Неполярные вещества, например липиды, отталкиваются водой и в ее присутствии обычно притягиваются друг к другу, иными словами, неполярные вещества гидрофобны (гидрофобный — водоотталкивающий). Подобные гидрофобные взаимодействия играют важную роль в формировании мембран, а также в определении трехмерной структуры многих белковых молекул, нуклеиновых кислот и других клеточных компонентов. Присущие воде свойства растворителя означают также, что вода служит средой для транспорта различных веществ. Эту роль она выполняет в крови, в лимфатической и экскреторной системах, в пищеварительном тракте и во флоэме и ксилеме растений.

Answer 2

Вода является основным компонентом живых организмов, и ее физические свойства играют ключевую роль в поддержании жизни. Вот несколько физических свойств воды, которые определяют ее биологическое значение:

1. Теплоемкость: Вода обладает высокой теплоемкостью, что означает, что для изменения ее температуры требуется большое количество теплоты. Это способствует стабилизации температуры внутренней среды организмов, что критически важно для поддержания нормального функционирования биологических процессов.

2. Теплопроводность: Вода является хорошим проводником тепла. Это означает, что она может эффективно распределять тепло в теле организма, помогая поддерживать постоянную температуру внутри клеток и тканей.

3. Растворимость: Вода является отличным растворителем для многих веществ, в том числе солей, кислот и оснований. Это позволяет ей служить средой, в которой происходят химические реакции жизненно важных молекул, таких как белки и нуклеиновые кислоты.

4. Когезия и адгезия: Водные молекулы обладают способностью притягиваться друг к другу (когезия) и притягиваться к поверхностям других материалов (адгезия). Эти свойства воды содействуют транспорту воды в растениях и капиллярному действию в капиллярах сосудов животных.

5. Диэлектрическая проницаемость: Вода обладает высокой диэлектрической проницаемостью, что означает, что она может разделять заряды и облегчать электрические взаимодействия внутри клеток и в межклеточных пространствах.

6. Кристаллическая структура льда: Вода образует кристаллическую структуру при замерзании, что делает лед легким и плавающим. Это имеет важное значение для поддержания жизни в холодных средах, так как лед плавает на поверхности воды, предотвращая замерзание оставшейся воды и сохраняя тепло в глубинах воды.

Все эти физические свойства воды делают ее уникальной и необходимой для жизни на Земле. Она служит средой для химических реакций, обеспечивает терморегуляцию, транспорт веществ и многие другие биологически важные процессы.