Физические свойства воды и их значение для биологических процессов.

физическое свойство

значение

примеры

Сочетание высокой теплоемкости (благодаря наличию водородных связей) и высокой теплопроводности (из-за небольших размеров самих молекул.

 Идеальная жидкость для поддержания теплового равновесия организма – большое количество воды в клетках придает организму термостабильность и дает возможность значительно охладиться при минимальной потере воды. Круговорот воды в природе – один из элементов формирования погоды и климата.

Транспирация у растений, потоотделение у млекопитающих.

Периодичность выпадения осадков.

Исторически сложившиеся условия увлажнения в различных природных зонах.

Прозрачность в видимом участке спектра.

Возможность фотосинтеза на небольшой глубине, а значит и возможность связанных с ним пищевых цепей.

Высокопродуктивные биогеоценозы водоемов.

Практически полная несжимаемость (благодаря силам межмолекулярного сцепления)

Поддержание формы организмов.

Тургорное давление придает форму сочным органам и тканям растений, обеспечивая положение в пространстве.

Гидростатический скелет у круглых червей, медуз.

Амниотическая жидкость поддерживает и защищает плод млекопитающих.

Подвижность молекул ( вследствие слабости водородных связей).

Возможность осмоса.

Поступление воды из почвы. Плазмолиз.

Вязкость (благодаря наличию водородных связей).

Смазывающие свойства.

Внутрисуставная жидкость облегчает скольжение суставов, плевральная жидкость уменьшает трение между легкими и грудной клеткой.

Хороший растворитель (благодаря полярности молекул)

Самый распространенный в природе растворитель. Среда протекания многих химических реакций.

Кровь, тканевая жидкость, клеточный сок растений и другие жидкости организмов - растворы белков, сахаров, органических веществ. Водные организмы используют для дыхания растворенный в воде кислород.

Способность образовывать гидратационную оболочку вокруг молекул (благодаря полярности молекул).

Является дисперсионной средой в коллоидной системе цитоплазмы.

Гиалоплазма представляет собой коллоидный раствор белков, в котором молекулы белков окружены чехлом из определенным образом ориентированных молекул воды.

Оптимальное для биологических систем значение силы поверхностного натяжения (определяемого силами межмолекулярного сцепления).

Водные растворы являются средством передвижении веществ в организме.

Капиллярный кровоток. Восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.

Расширение при замерзании (благодаря образованию молекулой максимального числа-4- водородных связей).

Лед легче воды, выполняет функцию теплоизолятора и защищает от холода находящиеся в воде организмы.

Сохранение зимой биоценозов замерзающих водоемов.

Роль воды в обмене веществ.

функция

примеры

Участие в реакциях гидролиза.

 белки + вода = аминокислоты

крахмал + вода = глюкоза

жир + вода = глицерин и жирные кислоты.

Высвобождение энергии АТФ

АТФ + H2O = АДФ + H3PO4 + Е (40 кДж)

Донор электронов

в световую фазу фотосинтеза

Источник атомарного водорода

в темновую фазу фотосинтеза

Источник протонов для работы протонных насосов

синтез АТФ при дыхании и синтез АТФ при фотосинтезе.