A víz - víz tulajdonságainak biológiai tulajdonságai - cikkek a víz - vízszerkezetről, vízmemória, tulajdonságok
Víz oldószerként
A víz kiváló oldószer a poláris anyagok számára. Ezek közé tartoznak az ionos vegyületek, például sók, amelyekben a töltött részecskék (ionok) dissotsiiiruyut vízben, ahol az anyagot feloldjuk, valamint bizonyos nem-ionos vegyületek, mint például az egyszerű cukrok és alkoholok, amelyek jelen vannak a molekulában a töltött (poláros) csoportokat (-OH) .
Az ionok hidratálása vízben
A Számos tanulmány eredményei a szerkezet elektrolitikus megoldások azt mutatják, hogy a hidratációs ionok vizes oldatok nagy szerepet játszik proximális hidratációs - kölcsönhatásai ionok a legközelebbi hozzá vízmolekulák. A nagy érdeklődés van a felderítése az egyéni jellemzők, közel a hidratációját különböző ionok, mint a kötési foka vízmolekulák a hidratált membránok, és a torzítás mértékét ezekben a membránokban tetraéderes jég-szerű szerkezet a tiszta víz - kötést tartalmaz a molekulában vannak változott a szög részben. A szög nagysága az iontól függ.
Mi történik a vízben oldott anyagokkal?
Amikor az anyag feloldódik, molekulái vagy ionjai szabadon mozoghatnak, és ennek megfelelően reaktivitása növekszik. Emiatt a legtöbb kémiai reakció a sejtben vizes oldatokban történik. A nem poláros anyagok, például a lipidek nem keverednek a vízzel, ezért elválasztják a vizes oldatokat különálló rekeszekbe, hasonlóan a membránokkal elválasztott vizes oldatokhoz. A molekulák nem poláris részeit vízzel taszítják és jelenlétében vonzzák egymást, például olyan esetekben, amikor az olajcseppek nagyobb cseppecskékké olvadnak össze; vagyis a nempoláris molekulák hidrofóbok. Az ilyen hidrofób kölcsönhatások fontos szerepet játszanak a membránok stabilitásának biztosításában, valamint sok fehérjemolekulában, nukleinsavban és más szubcelluláris szerkezetben.
Víz - Közlekedés
Az oldószer vízben rejlő tulajdonságai azt is jelentik, hogy a víz különböző anyagok szállítására szolgáló közegként szolgál. Ezt a szerepet a vérben, a nyirok- és ürülékrendszerekben, az emésztőrendszerben és a növények féregében és xylemében végzik.
A víz hő kapacitása
Nagy hőteljesítmény. A faj fajlagos hője a joulei hőmennyiség, amely 1 kg víz 1 ° C hőmérsékletének növeléséhez szükséges. A víz magas hőteljesítménye (4,184 J / g). Ez azt jelenti, hogy a termikus energia jelentős növekedése csak viszonylag kis hőmérséklet-növekedést okoz. Ezt a jelenséget azzal magyarázza, hogy ezen energia jelentős részét a hidrogénkötések megkötésére fordítják, amelyek korlátozzák a vízmolekulák mobilitását.
A víz nagy hőteljesítménye minimalizálja a benne lévő hőmérsékleti változásokat. Ennek következtében a biokémiai folyamatok kisebb hőmérsékleti tartományban fordulnak elő, állandóabban, és a folyamatok hirtelen hőmérsékleti eltérésektől való megszakadásának veszélye nem annyira fenyeget. A víz számos élőhelyet szolgál sok sejt és szervezet számára, melyet a körülmények meglehetősen konzisztensek.
A víz elpárologtatásának hője
Nagyobb párolgási hő. A párolgás látens hője a folyadékok átjuttatásához szükséges hõenergia mennyiségének mértéke, azaz a folyadékba való molekuláris tapadás erõinek leküzdése érdekében. A víz párolgása jelentős mennyiségű energiát igényel (2494 J / g). Ezt a vízmolekulák közötti hidrogénkötések létezése magyarázza. Ennek következtében a víz forráspontja - ilyen kis molekulákkal rendelkező anyagok - szokatlanul nagy.
A vízmolekulák által az elpárologtatáshoz szükséges energia a környezetükből származik. Így az elpárologtatást a hűtés járja. Ezt a jelenséget használják állatokban során az izzadás, ha a termikus dyspnea emlősökben vagy bizonyos hüllők (például, krokodilok), amelyek részt vesznek a nap nyitott szájjal; valószínűleg fontos szerepet játszik a hullámzó levelek hűtésében.
Az olvadóvíz hője
Nagyobb fúziós hő. Az olvadás latens hője a szilárd anyag (jég) olvadásához szükséges hőenergiát méri. Az olvadáshoz (olvadáshoz) szükséges víz viszonylag nagy mennyiségű energiát igényel. A fordított is igaz: fagyáskor a víznek nagy mennyiségű hőenergiát kell adnia. Ez csökkenti a sejtek és a környező folyadék tartalmának befagyasztásának valószínűségét. A jégkristályok különösen károsak az élők számára, amikor a sejtek belsejében alakulnak ki.
A víz sűrűsége
A fagyáspont közelében lévő víz sűrűsége és viselkedése. A víz sűrűsége (legfeljebb + 4 ° C) +4 ° C-ról 0 ° C-ra csökken, így a jég könnyebb, mint a víz és nem süllyed vízben. A víz az egyetlen olyan anyag, amelynek folyékony állapotában nagyobb a sűrűsége, mint egy szilárd anyag, mivel a jégszerkezet összetettebb, mint a folyékony vízszerkezet. Ez a víz egyik kóros tulajdonsága.
Mivel a jég úszik a vízben, akkor keletkezik, amikor elsősorban a felszínén és csak a végén az alsó rétegekben lefagy. Ha fagyasztás tavak ment fordított sorrendben, alulról felfelé, olyan területeken, ahol a mérsékelt vagy hideg éghajlati életét édesvízben tavak általában nem létezik. Az a tény, hogy olyan vízrétegek, amelyek hőmérséklete 4 ° C alá esett, felfelé emelkednek, és nagy tározókban víz keveredik. A víz, a keringtetés és a tápanyagok között, úgy, hogy a víztesteket élő szervezetek élvezzék mélyebb mélységben.
Számos kísérlet után megállapították, hogy a fagypont alatti hőmérsékleten a kötött víz nem jut át a jég kristályrácsába. Ez energikusan hátrányos, mivel a víz kellően szorosan kötődik az oldott molekulák hidrofil területeihez. Ezt a cryomedicinban használják.
A víz és a kohézió felületi feszültsége
Nagy felületi feszültség és kohézió. A kohézió a fizikai testek molekuláinak kohéziója egymással vonzó erők hatása alatt. A folyadék felületén felületi feszültség van - a kohéziós erők hatása a molekulák között, amelyek befelé irányulnak. A felületi feszültség miatt a folyadék olyan alakot vesz fel, amely minimalizálja felületének felületét (ideális esetben a gömb alakját). Az összes folyadék közül a legnagyobb felületi feszültség víz közelében van (7,6 × 10-4 N / m). A vízmolekulákra jellemző jelentős kohézió fontos szerepet játszik az élő sejtekben, valamint a vízben a xylem edényei mentén mozgó növényekben. Számos kis szervezet élvezi a felületi feszültséget: lehetővé teszi számukra, hogy a vízen maradjanak vagy csússzanak a felületén.
Víz reagensként
A víz biológiai jelentőségét az is meghatározza, hogy ez az egyik szükséges metabolit, vagyis részt vesz a metabolikus reakciókban. A vizet például a fotoszintézis folyamatában hidrogénforrásként használják, és részt vesz a hidrolízis reakciókban.