Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.10: Вода і життя

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    56021

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ф-Д_Б3БФБ 547ФД4АЕ479СБ53А5774Ф605072169 CFBF04FF56008959CA9CA9D9+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

    Дигідроксид, або оксид диводню. Чи звучить ця хімічна речовина небезпечно?

    Інша назва цього з'єднання -... вода. Вода може створити кілька абсолютно красивих пам'яток. Водоспад Ігуасу - найбільша серія водоспадів на планеті, розташована в Бразилії, Аргентині, Парагваї. А вода необхідна для життя. Важливість води для життя не можна підкреслити достатньо. Все життя потребує води. Життя почалося у воді. По суті, без цієї простої молекули трьох атомів життя не існувало б.

    Вода

    Вода, як і вуглець, відіграє особливу роль в живих істотах. Вона потрібна всім відомим формам життя. Вода являє собою просту молекулу, що містить всього три атома. Тим не менш, структура води надає їй унікальні властивості, які допомагають пояснити, чому вона життєво важлива для всіх живих організмів.

    Вода, вода всюди

    Вода є поширеною хімічною речовиною на планеті Земля. Насправді Землю іноді називають «водною планетою», оскільки майже 75% її поверхні покрито водою. Якщо ви подивитеся на Малюнок нижче, ви побачите, де знаходиться вода Землі. Термін вода, як правило, відноситься до її рідкого стану, а вода - це рідина в широкому діапазоні температур на Землі. Однак вода також зустрічається на Землі як тверде тіло (лід) і як газ (водяна пара).

    F-D_1718БД86Ф9Б28С4Ф5496Ф5А472114Е94601А7Д6Б458D2B7D1+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_поштова листівка_крихітка_pngВелика частина води на Землі складається з морської води в океанах. Який відсоток води Землі - прісна вода? Де знаходиться велика частина прісної води?

    Будова і властивості води

    Без сумніву, ви вже в курсі деяких властивостей води. Наприклад, ви напевно знаєте, що вода не має смаку і запаху. Ви також напевно знаєте, що вода прозора, а значить, через неї може проходити світло. Це важливо для організмів, які живуть у воді, адже деяким з них потрібно сонячне світло для приготування їжі.

    Хімічна структура води

    Щоб зрозуміти деякі властивості води, потрібно більше дізнатися про її хімічну структуру. Як ви переконалися, кожна молекула води складається з одного атома кисню і двох атомів водню. Атом кисню в молекулі води притягує негативно заряджені електрони сильніше, ніж атоми водню. В результаті атом кисню має трохи негативний заряд, а атоми водню мають трохи позитивний заряд. Різниця в електричному заряді між різними частинами однієї і тієї ж молекули називається полярністю, роблячи воду полярною молекулою. Діаграма на малюнку нижче показує полярність води.

    F-D_877018E877DA7BDC5ABB62E298028C7E2536C6EF17FFE8E3FA2399A0+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_листівка_крихітка_pngМолекула води. Ця діаграма показує позитивну і негативну частини молекули води. Він також зображує, як заряд, наприклад, на іоні (Na або Cl, наприклад), може взаємодіяти з молекулою води.

    Протилежності притягуються, коли мова йде про заряджених молекулах. У випадку з водою позитивний (водневий) кінець однієї молекули води притягується до негативного (кисневого) кінця сусідньої молекули води. Через це тяжіння між сусідніми молекулами води утворюються слабкі зв'язки, як показано на малюнку нижче. Тип зв'язку, який утворюється між молекулами, називається водневим зв'язком. Зв'язки між молекулами не такі міцні, як зв'язки всередині молекул. У воді (між молекулами води) є набагато більше водневих зв'язків, ніж ковалентних зв'язків всередині молекули. Водневі зв'язки можуть бути не міцними, але у воді вони досить міцні, щоб утримувати поруч молекули.

    F-D_7BAAEC13AE032D19AC9039E49892393CEC2AC905C102AB5F46a7328A+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_поштова листівка_крихітка_pngВодневий зв'язок у молекулах води. Між сусідніми молекулами води утворюються водневі зв'язки. Як ви думаєте, як це може вплинути на властивості води?

    властивості води

    Водневі зв'язки між молекулами води пояснюють деякі властивості води. Наприклад, водневі зв'язки пояснюють, чому молекули води, як правило, злипаються. Ви коли-небудь спостерігали за тим, як капає вода з дірявого крана або з тане бурульки? Якщо у вас є, то ви знаєте, що вода завжди падає краплями, а не як окремі молекули. Краплі роси на малюнку нижче - ще один приклад склеювання молекул води.

    F-D_681Ф714911D1F8843E39A9721761 ФФ 800D9285ФД2435Ф15ABCBE9+зображення_thumb_поштова листівка_крихітка+зображення_великий палець_поштова листівка_крихітка_jpgКрапельки роси. Краплі роси чіпляються за павутину на цій картинці. Чи можете ви придумати інші приклади утворення крапель води? (Підказка: Що відбувається, коли дощ падає на нещодавно вощену машину?)

    Водневі зв'язки призводять до того, що вода має відносно високу температуру кипіння 100° C (212° F). Через високу температуру кипіння більшість води на Землі знаходиться в рідкому стані, а не в газоподібному стані. Вода в рідкому стані потрібна всьому живому. Водневі зв'язки також змушують воду розширюватися, коли вона замерзає. Це, в свою чергу, призводить до того, що лід має меншу щільність (масу/об'єм), ніж рідка вода. Менша щільність льоду означає, що він плаває по воді. Наприклад, в холодному кліматі лід плаває поверх води в озерах. Це дозволяє озерним тваринам, таким як риба, пережити зиму, залишаючись у воді під льодом.

    Вода і життя

    Людський організм становить близько 70% води (не рахуючи води в жирових відкладеннях, які варіюються від людини до людини). Організму потрібна вся ця вода, щоб нормально функціонувати. Тільки чому так багато води потрібно людині та іншим організмам? Вода може розчиняти багато речовин, які потрібні організмам, і вона необхідна для багатьох біохімічних реакцій. Наведені нижче приклади є одними з найважливіших біохімічних процесів, які відбуваються в живих істотах, але це лише два з багатьох способів того, як вода бере участь у біохімічних реакціях.

    • Фотосинтез - У цьому процесі клітини використовують енергію сонячного світла для зміни вуглекислого газу та води на глюкозу та кисень. Вода є реагентом в цьому процесі. Реакції фотосинтезу можуть бути представлені хімічним рівнянням

    6СО 2 + 6Н 2 О + Енергія → С 6 Н 12 О 6 + 6О 2.

    • Клітинне дихання - У цьому процесі клітини розщеплюють глюкозу в присутності кисню і виділяють вуглекислий газ, воду (продукт) та енергію. Реакції клітинного дихання можуть бути представлені хімічним рівнянням

    С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 → 6СО 2 + 6Н 2 О + Енергія.

    Вода бере участь у багатьох інших біохімічних реакціях. В результаті майже всі життєві процеси залежать від води. Зрозуміло, що життя, як ми знаємо, не могло існувати без води.

    Резюме

    • Вода потрібна всім відомим формам життя.
    • Через різницю в розподілі заряду вода є полярною молекулою.
    • Водневі зв'язки утримують сусідні молекули води разом.
    • Вода бере участь у багатьох біохімічних реакціях. В результаті майже всі життєві процеси залежать від води.

    Рецензія

    1. Де знаходиться велика частина земної води?
    2. Який відсоток води Землі - прісна вода?
    3. Що таке полярність? Опишіть полярність води.
    4. Як ви могли продемонструвати дитині, що тверда вода менш щільна, ніж рідка?
    5. Поясніть, як полярність води пов'язана з температурою кипіння.
    6. Поясніть, чому обмін речовин в організмах залежить від води.
    Зображення Довідка Атрибуції
    Ф-Д_Б3БФБ 547ФД4АЕ479СБ53А5774Ф605072169 CFBF04FF56008959CA9CA9D9+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg [Рисунок 1] Кредит: Flickr: DEVRA
    Джерело: http://www.flickr.com/photos/minicooper93402/6181554829/
     Ліцензія: CC BY-NC 3.0
    F-D_1718 БД86Ф9Б28С4Ф5496Ф5А472114Е94601А7Д6Б458D2B7D1+зображення_маленький_крихіткий+зображення_маленький_маленький+зображення_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 2] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
    F-D_877018E877DA7BDC5 ABB 62E298028C7E2536C6EF17FFE8E3FA2399A0+зображення_маленький_маленький_крихіткий+зображення_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 3] Кредит: Маріана Руїс Вільярреал (LadyOfHats) для Фонду CK-12
    Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
    F-D_7BAAEC 13AE032D19AC9039E49892393CEC2AC905C102AB5F46A7328A+зображення_маленький_крихіткий+зображення_маленький_маленький_крихіткий.PNG [Рисунок 4] Кредит: Jodi
    So Джерело: CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0
    F-D_681Ф714911D1F8843E39A9721761 FFE800D9285FD2435F15ABCBE9+зображення_маленький_крихіткий+зображення_великий_маленький_крихіткий.jpg [Рисунок 5] Кредит: Flickr: Девра; Маріана Руїс Вільярреал (Ladyof Hats) для Фонду CK-12
    Джерело: http://www.flickr.com/photos/minicooper93402/6181554829/; CK-12
    Ліцензія Фонду: CC BY 2.0; CC BY-NC 3.0
    1. Back to top
    • Was this article helpful?

    Recommended articles

    1. Article type
      Section or Page
    2. Tags
      1. source[translate]-k12-8343
      2. tag:tag