Роль воды в природе

Роль воды в природе

Уникальные свойства позволили воде играть в клетке роль растворителя, терморегулятора, а также поддерживать структуру клеток и осуществлять транспортировку веществ.

Содержание

Природа водородных связей

Сама молекула Н2O электронейтральна, но заряд внутри молекулы распределен неравномерно: в области атомов водорода небольшой положительный, а в области, где расположен атом кислорода, небольшой отрицательный заряд. Благодаря этому молекулы воды могут взаимодействовать друг с другом с образованием так называемых водородных связей.

Водородные связи

Водородная связь определяет уникальные свойства воды:

У воды очень высокие температуры кипения, плавления и парообразования, так как нужно затратить дополнительную энергию на разрыв водородных связей. Только вода находится во всех трех агрегатных состояниях. Другие вещества со сходным строением и молекулярной массой, такие как H2S, HCl, NH3 при земных условиях являются газами.

Функции воды в клетке

Вода — растворитель

Вода хорошо растворяет полярные, или гидрофильные вещества — например, растворимые соли, белки, сахара. Молекулы воды окружают ионы или молекулы вещества, отделяя тем самым частицы друг от друга. Следовательно, в растворе молекулы (или ионы) смогут двигаться более свободно, значит, быстрее войти в химическую реакцию. Гидрофобные вещества не будут растворяться в воде, зато молекулы H2O смогут отделить гидрофобное вещество от самой толщи воды Например, жиры- фосфолипиды, из которых состоит клеточная мембрана, могут благодаря взаимодействию с водой формировать липидный бислой.

Участие в химических реакциях

Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:

  • В ходе фотосинтеза у растений происходит фотолиз воды-водород из состава воды входит в органические вещества, а свободный кислород выделяется в атмосферу.

Уравнение фотосинтеза:

6H2O+6CO2=C6H12O6+ 6O2

  • Вода участвует в гидролизе — разрушении веществ с присоединением воды. Например, гидролиз жиров, белков и углеводов происходит при переваривании пищи, а при гидролизе АТФ выделяется энергия, обеспечивающая нужда клетки.
  • При гидролизе солей вода является источником протонов и электронов.

Поддержание структуры клеток

Вода практически не сжимаема (в жидком состоянии), и поэтому служит гидростатическим скелетом клетки. За счет осмоса вода создает избыточное давление внутри вакуолей растительных клеток, это тургорное давление обеспечивает упругость клеточной стенки и поддержание формы органов (например, листьев).

Транспорт веществ

Участие в терморегуляции

Вследствие своей большой теплоемкости — 4200 Дж/(кг*К) — вода обеспечивает примерное постоянство температуры внутри клетки. Вода может переносить большое количество теплоты, отдавая ее там, где температура тканей ниже, и забирая там, где температура более высокая. Также при испарении воды происходит значительное охлаждение из-за того, что много энергии тратится на разрыв водородных связей при переходе из одного агрегатного состояния (жидкость) в другое (газ) .

См. также

Источники информации

  • http://en.wikipedia.org/wiki/Water
  • Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут «Биология»
  • М. Б. Берклибинт, С. М. Глаголев, В. А. Фуравлев «Общая Биология»

Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Полезное


Смотреть что такое "Роль воды в природе" в других словарях:

  • Воды — Вода Общие Систематическое наименование Оксид водорода Традиционные названия вода Химическая формула Н2O …   Википедия

  • Роль в природе и практическое значение диатомовых водорослей —         Диатомеи занимают совершенно исключительное по своему значению место в общем круговороте веществ в природе. Будучи мощным и неиссякаемым источником органического вещества, они служат постоянной кормовой базой и первоначальным звеном в… …   Биологическая энциклопедия

  • Роль бактерий в образовании и разрушении месторождений сульфидных руд —         Большинство месторождений сульфидных руд образовалось путем отложения сульфидов металлов из горячих водных растворов, выделившихся из магмы. Но существует целый ряд месторождений другого происхождения. Эти месторождения обычно занимают… …   Биологическая энциклопедия

  • Роль бактерий в преобразовании и разрушении нефти —         В настоящее время существуют две теории о происхождении нефти органическая и минеральная. Хотя большинство исследователей придерживается органической теории, она все еще остается гипотетической, поскольку в современных условиях не удалось …   Биологическая энциклопедия

  • Источники (воды) — ключи, или родники, представляют собой воды, непосредственно выходящие из недр земли на дневную поверхность; от них отличают колодцы, искусственные сооружения, при помощи которых или находят почвенную воду, или перенимают подземное движение… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Историческая роль водорослей. Водоросли как геологический фактор —         Водоросли одни из древнейших организмов, населяющих нашу планету. Пожалуй, только бактерии могут поспорить с ними в древности происхождения и длительности существования. В прошлые геологические эпохи, как и в настоящее время, водоросли… …   Биологическая энциклопедия

  • Почвенные воды* — иначе грунтовые (Grundwasser, groundwater), подпочвенные, колодезные (eaux phr é atiques), подземные (eaux souterraines, acqua di centro) и т. п. Так называется вода, скопившаяся в грунте на известной глубине от поверхности, питающая обыкновенные …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Почвенные воды — иначе грунтовые (Grundwasser, groundwater), подпочвенные, колодезные (eaux phréatiques), подземные (eaux souterraines, acqua di centro) и т. п. Так называется вода, скопившаяся в грунте на известной глубине от поверхности, питающая обыкновенные… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Распространение и роль в природе спорообразующих анаэробных бактерий —         Анаэробные спорообразующие бактерии широко распространены в природе. Их находили в самых различных почвах всех континентов, на скальных породах горных массивов, в морях, пресных водах озер и рек, водах глубинных нефтяных источников, в… …   Биологическая энциклопедия

  • Биологическая роль калия — Калий (K) Атомный номер 19 Внешний вид простого вещества Серебристо белый мягкий металл Свойства атома Атомная масса (молярная масса) …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»