Hvorfor levende organismer trenger vann

Hvis karbon er byggesteinen i livet, så vannet er limet. Ifølge American Museum of Natural History, mennesker er omtrent 60 prosent vann etter vekt, og omtrent 99 prosent av molekyler i cellene er vann. Betydningen av vann stopper ikke ved en organismes hud, imidlertid. Den blå planetens overflate er 71 prosent vann, mens bare 3 prosent av den er fersk. Det viser seg vann har noen spesielle egenskaper som gjør det viktig for livet på jorda.

celler

Vann er kjent som den "universelle løsningsmiddel", i henhold til læreboken "Biology" av Campbell og Reese. Vann er mediet for utveksling og transport i levende ting. Med unntak av lipider (fett), er de fleste materialer som skal fordøyes og transporteres gjennom en levende organisme oppløst i vann. Vann diffunderer på tvers av en cellemembran, avhengig av konsentrasjonen av oppløste molekyler på hver side av membranen. Dette er alle viktige prosess som kalles osmose. Prosessen med osmose gjør det mulig for levende celler for å opprettholde den riktige balanse mellom næringsstoffer samtidig som det eliminerer avfall. Vann er også væske på temperatur som dominerer på jorden, tilrettelegge sin funksjon som et løsemiddel.

hydrogenbindinger

Vann er et polart molekyl, noe som betyr at hydrogen enden har en svak positiv (+) ladning og oksygen enden har en svak negativ (-) kostnad. Dette bidrar til dannelsen av hydrogenbindinger, som er relativt svake bindinger som forårsakes av elektromagnetiske krefter mellom positive og negative ender av polare molekyler. Hydrogenbindinger som er viktige i mange organiske molekyler, men mellom vannmolekylene de gir vann noen av de mest unike egenskaper, for eksempel kohesjon og en høy spesifikk varme.

capillarity

Vannmolekyler har samhold (de klamrer seg til hverandre) og heft (de klamrer seg til andre molekyler). Kohesjon av vannmolekyler på overflaten av en væske forårsaker overflatespenning. Sammen, kohesjon og adhesjon står for kapillaritet, tendensen hos en væske til å bevege seg oppover gjennom en trang plass mot tyngdekraften. Capillarity er eiendommen som forenkler bevegelse av vann til toppen av veldig høye trær, for eksempel Redwoods.

Nøytral pH

Vann har en svak tendens til å bryte ned til hydrogen (H +) og hydroksydioner (OH) -ioner. Vann har en nøytral pH-verdi på 7, det vil si hverken sure eller alkaliske. PH-verdien inne fleste celler er mellom 6,5 og 7,5. Det er innenfor dette området at mange vitale cellulære reaksjoner kan finne sted ved optimal hastighet.

Heat Buffer

Vann har en høy spesifikk varme, det vil si, det kan absorbere mye av varmeenergi sammenliknet med andre stoffer før dens temperatur øker. Denne egenskapen gjør vannet den ideelle stoffet for å sikre at både eksterne og interne miljøer i levende ting bli relativt konstant. Den bidrar også til effektiviteten av vann som kjølevæske, fordi vann absorberer mye av varmeenergi fra omgivelsene for å endre fra den flytende til gassform. For eksempel, fordamping av svette føles kjølig fordi vannet absorberer varme fra kroppen.

Ice Floats

Vann er det eneste element som blir mindre tett i fast tilstand, fordi isen molekyler spredd ut i et gitternettverk. Dermed flyter is og ofte bare toppen av innsjøer fryser, som isolerer plante- og dyreliv under isen gjennom vinteren. Uten denne egenskapen, vil innsjøer og elver nesten alltid fryse fast ved minusgrader.