Какие физические свойства воды определяют ее биологическое значение егэ
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.
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.
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.
Источник
Вода (H2O) — важнейшее неорганическое вещество клетки. В клетке в количественном отношении вода занимает первое место среди других химических соединений. Вода выполняет различные функции: сохранение объёма, упругости клетки, участие во всех химических реакциях. Все биохимические реакции происходят в водных растворах. Чем выше интенсивность обмена веществ в той или иной клетке, тем больше в ней содержится воды.
Обрати внимание!
Вода в клетке находится в двух формах: свободной и связанной.
Свободная вода находится в межклеточных пространствах, сосудах, вакуолях, полостях органов. Она служит для переноса веществ из окружающей среды в клетку и наоборот.
Связанная вода входит в состав некоторых клеточных структур, находясь между молекулами белка, мембранами, волокнами, и соединена с некоторыми белками.
Вода обладает рядом свойств, имеющих исключительное значение для живых организмов.
Структура молекулы воды
Уникальные свойства воды определяются структурой её молекулы.
Между отдельными молекулами воды образуются водородные связи, определяющие физические и химические свойства воды.
Характерное расположение электронов в молекуле воды придаёт ей электрическую асимметрию. Более электроотрицательный атом кислорода притягивает электроны атомов водорода сильнее, в результате молекула воды является диполем (обладает полярностью). Каждый из двух атомов водорода обладает частично положительным зарядом, а атом кислорода несёт частично отрицательный заряд.
Частично отрицательный заряд атома кислорода одной молекулы воды притягивается частично положительными атомами водорода других молекул. Таким образом, каждая молекула воды стремится связаться водородной связью с четырьмя соседними молекулами воды.
Свойства воды
Так как молекулы воды полярны, то вода обладает свойством растворять полярные молекулы других веществ.
Вещества, растворимые в воде, называются гидрофильными (соли, сахара, простые спирты, аминокислоты, неорганические кислоты). Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы могут двигаться более свободно и, следовательно, реакционная способность вещества возрастает.
Вещества, нерастворимые в воде, называются гидрофобными (жиры, нуклеиновые кислоты, некоторые белки). Такие вещества могут образовывать с водой поверхности раздела, на которых протекают многие химические реакции. Следовательно, тот факт, что вода не растворяет некоторые вещества, для живых организмов также очень важен.
Вода обладает высокой удельной теплоёмкостью, т. е. способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры. Чтобы разорвать многочисленные водородные связи, имеющиеся между молекулами воды, требуется поглотить большое количество энергии. Это свойство воды обеспечивает поддержание теплового баланса в организме. Большая теплоёмкость воды защищает ткани организма от быстрого и сильного повышения температуры.
Для испарения воды необходима довольно большая энергия. Использование значительного количества энергии на разрыв водородных связей при испарении способствует его охлаждению. Это свойство воды предохраняет организм от перегрева.
Пример:
примерами этого могут являться транспирация у растений и потоотделение у животных.
Вода обладает также высокой теплопроводностью, обеспечивая равномерное распределение тепла по всему организму.
Обрати внимание!
Высокая удельная теплоёмкость и высокая теплопроводность делает воду идеальной жидкостью для поддержания теплового равновесия клетки и организма.
Вода практически не сжимается, создавая тургорное давление, определяя объём и упругость клеток и тканей.
Пример:
гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей, медуз и других организмов.
Благодаря силам сцепления молекул на поверхности воды создаётся плёнка, обладающая такой характеристикой, как поверхностное натяжение.
Пример:
благодаря силе поверхностного натяжения происходит капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.
К числу важных в физиологическом отношении свойств воды относится её способность растворять газы (O2, CO2 и др.).
Вода является также источником кислорода и водорода, выделяемых при фотолизе в световую фазу фотосинтеза.
Биологические функции воды
- Вода обеспечивает передвижение веществ в клетке и организме, поглощение веществ и выведение продуктов метаболизма. В природе вода переносит продукты жизнедеятельности в почву и к водоёмам.
- Вода — активный участник реакций обмена веществ.
- Вода участвует в образовании смазывающих жидкостей и слизей, секретов и соков в организме (эти жидкости находятся в суставах позвоночных животных, в плевральной полости, в околосердечной сумке).
- Вода входит в состав слизей, которые облегчают передвижение веществ по кишечнику, создают влажную среду на слизистых оболочках дыхательных путей. Водную основу имеют и секреты, выделяемые некоторыми железами и органами: слюна, слёзы, желчь, сперма и т. д.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.
Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.
https://infourok.ru/prezentaciya_po_biologii_na_temu_mineralnye_veschestva_i_voda-409343.htm
https://otvet.mail.ru/question/182353364
https://www.studfiles.ru/html/2706/741/html_fBK8q_mH0r.UWHS/htmlconvd-PYhDG9_html_1c3325a2.png
Источник
Nurjan Isaeva
11 мая · 1,4 K
Автор вопроса считает этот ответ лучшим
На сайте https://tvoiklas.ru/ представлены уроки географии, биологии и истории на… · tvoiklas.ru
- Химические:
а) реагирует со многими металлами с выделением кислорода;
б) разлагается на кислород и водород при действии электрического тока;
в) реагирует со многими оксидами неметаллов;
г) реагирует с некоторыми оксидами металлов.
- Физические:
а) высокая теплопроводность (теплоёмкость) и низкая теплоотдача;
б) несжимаемость;
в) способность к поверхностному натяжению;
г) жидкость без цвета, вкуса и запаха;
д) сцепление – водородные связи удерживают молекулы воды вместе;
е) высокая удельная температура парообразования и конденсации;
ж) способность растворять многие вещества;
з) гидроксид водорода может находиться в трёх состояниях: в жидком – вода, парообразном – водяной пар и твёрдом – лёд. При этом лёд имеет более низкую плотность;
и) при замерзании расширяется и т.д.
- Биологические
а) сохраняет объём и тургор клеток и тканей;
б) обеспечивает
охлаждение благодаря испарению с поверхности тела,
- доставку питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела,
- буферизацию (поддержание кислотности) внутренней среды,
- регуляцию температуры тела,
- преобразование пищи в энергию,
- усвоение питательных веществ клетками,
- вывод шлаков и отходов, появившиеся в процессе жизнедеятельности и целый ряд других функций.
Биологически вода это жизнь!!! Без воды и не туды и не сюды)) у воды много не обьяснимых функций, как она достигает самых верхних листьев дерева ведь у деревьев нет насосов))
Физические свойства воды: лед, вода, пар, ещё есть 4-ое но я не знаю вода бывает в виде плазмы, может это молния, при раскатах молнии вода делится на водород, и озон,
Химические свойства воды: растворяет практически любой состав, даже вода налитая в стакан, растворяет стекло но очень медленно, при взаимодействии с металлами вступает в реакцию и вызывает ВОДОРОД,
Почему когда происходит кораблекрушение, люди прыгают в воду и потом тонут?
мои ответы не являются “глубокомысленными” статьями для ЯДзен. пользователь…
Во-первых, сложно тем, что психически далеко не все подготовлены. Одно дело плавать в бассейне или у берега моря, другое дело в ситуации паники.
Во-вторых, вы не учитываете принципиально важное. Вода отличный проводник тепла и когда ее температура ниже ваших 36 она будет вас охлаждать:
Я не знаю как считают, но гугл дает для Тихого океана, например, температуру среднюю 15 градусов.
А, например, во время крушения Титаника температура воды составляла минус 2 градуса. Как такое может быть? Да просто соленая вода замерзает ниже нуля и как раз -2 порог замерзания.
Прочитать ещё 62 ответа
Из чего состоит морская вода?
ООО “НПК “Диасел” – Профессиональная очистка воды · diasel.ru
Морская вода – это вода с высоким содержанием солей, средняя соленность мирового океана порядка 35 г/л. Главным образом, солесодержание морской воды связанос с наличие ионов натрия и хлора (хлоридов).
У разных морей и океанов различное содержание солей. Самым соленым является Мертвое море (350 г/л). Наименее соленым является Балтийское море (от 2 до 8 г/л).
Также в морской воде есть сульфаты, хлориды, калий, магний, нитраты, кальций, карьонаты и другие ионы. В малых количествах в морской воде присутсвует практически вся таблица Менделеева.
Прочитать ещё 1 ответ
Каким свойством обладает чистая вода?
Вода является прозрачной, безвкусной жидкостью, которая не имеет никакого запаха, но при этом основные её характеристики поистине поразительны:
показатель молекулярной массы равен 18,0160;
уровень плотности — 1 г/см³;
вода является уникальным растворителем: она окисляет практически все известные виды металла и способна разрушить любую твёрдую горную породу;
сферическая капля воды отличается наименьшей (оптимальной) поверхностью объёма;
коэффициент поверхностного натяжения равен 72,75*10‾³Н/м;
вода превосходит большинство веществ по степени удельной теплоёмкости;
удивительно и то, что вода способна поглощать огромное количество тепла и при этом сама очень мало нагревается;
вода отличается и полимеризационными способностями. В таком случае свойства её становятся несколько иными, например, кипение полимеризованной воды происходит при более высоких температурах (порядка 6–7 раз выше), чем обычной.
Наш организм в основном состоит из воды. Эмбрион человека на 97% составляет вода. У новорожденного на долю воды приходится около 80% от массы тела. Наиболее интенсивно он теряет жидкость в первые дни жизни — происходит физиологическая убыль массы тела (5-7 %).
С годами количество воды в организме постоянно уменьшается. У детей в возрасте до 5 лет содержание воды в организме составляет уже около 70% от массы тела. К тому времени, когда мы достигаем 50-60-летнего возраста, наше тело содержит не более 50-60% воды.
Все мы знаем, какая эластичная и мягкая кожа у младенцев. Они изгибаются и скручиваются, оставаясь пухлыми, как наполненный водой шарик. Степень гибкости, свойственная младенцам и маленьким детям, к сожалению, с возрастом снижается.
Содержание воды в разных тканях варьирует от 20% в жировой ткани до 83-90% в почках и крови, у женщин в связи с большим количеством жировой клетчатки содержание воды ниже, чем у мужчин. Наш мозг представляет собой влажную субстанцию и состоит из воды на 85%, слюна из неё состоит на 99%, мышцы на 60%. Особенно много воды в крови — до 90%, а стекловидное тел глаза содержит ее даже 96-99%. В костях 20% воды и около 10% в верхних слоях кожи.
Именно благодаря воде обеспечивается тонкое регулирование всех процессов в организме. Вода регулирует массу и температуру нашего тела, разносит питательные вещества к клеткам и выводит шлаки и продукты распада из организма, защищает внутренние органы, участвует в процессе дыхания, растворяет минеральные соли, помогает организму усваивать питательные вещества и преобразовывать пищу в энергию.
Водный обмен регулируется жаждой, метаболизмом, ведущим к образованию воды вследствие процессов окисления, кислотно-щелочным балансом (ацидоз увеличивает диурез, алкалоз — уменьшает), а также функциональным состоянием почек, играющих решающую роль в водном обмене. Резкие сдвиги водного баланса как в сторону гипо-, так и гипергидратации неблагоприятно отражаются на общем состоянии организма человека. При этом избыток воды переносится легче, чем ее недостаток. При понижении содержания воды в организме всего на 2% человек чувствует усталость. Если оно понизится на 8%, следует ожидать серьезных проблем со здоровьем, а на 12% — вероятна остановка сердца. Попробуйте чистую воду тут: https://257267.ru/product/voda-pitevaya-admiral/
Прочитать ещё 1 ответ
Какова роль воды на нашей планете?
Всем трям, то есть здравствуйте. 🙂 Я по жизни оптимист, натуралист, огородник-г…
Вода на нашей планете играет огромную роль. Вода – источник жизни, главный компонент всех организмов и ни одно живое существо не может прожить без воды. Также вода участвует в создании самой земли – поверзность нашей планеты на 70% состоит из воды, благодаря мировому запасу воды формируются материки, она влияет на климат, благодаря воде существуют растения, атмосфера вокруг земли тоже образовалась в том числе благодаря воде.
Прочитать ещё 2 ответа
Источник
Неорганические соединения
Качественный и количественный состав веществ клетки
Работа натрий-калиевого насоса
Натрий-калиевый насос – это особый белок, пронизывающий всю толщу мембраны, который постоянно накачивает ионы калия внутрь клетки, одновременно выкачивая из нее ионы натрия; при этом перемещение обоих ионов происходит против градиентов концентраций.
Упрощенно действие натрий-калиевого насоса можно представить следующим образом:
- С внутренней стороны мембраны к молекуле белка-переносчика поступают АТФ и ионы натрия, а с наружной – ионы калия.
- Молекула переносчика осуществляет гидролиз одной молекулы АТФ.
- При участии трех ионов натрия за счет энергии АТФ к переносчику присоединяется остаток фосфорной кислоты; сами эти три иона также присоединяются к переносчику.
4.В результате присоединения остатка фосфорной кислоты происходит такое изменение формы молекулы, что ионы натрия оказываются по другую сторону мембраны, уже вне клетки.
5. Три иона натрия выделяются во внешнюю среду, а вместо них с фосфорилированным переносчиком соединяются 2 иона калия.
6. Присоединение 2 ионов калия вызывает дефосфорилирование переносчика – отдачу им остатка фосфорной кислоты.
7. Дефосфорилирование вызывает такую конформацию переносчика, что ионы калия оказываются по другую сторону мембраны, внутри мембраны.
8. Ионы калия высвобождаются внутри клетки, и весь процесс повторяется.
| Вещества | Содержание, % | |
| Неорганические | Вода | 70-80 |
| Минеральные вещества | 1-1,5 | |
| Органические | Белки | 10-20 |
| Углеводы | 0,2-2 | |
| Жиры | 1-5 | |
| Нуклеиновые кислоты | 1-2 | |
| АТФ и прочие низкомолекулярные органические вещества | 0,1-0,5 |
Вода (10 % -эмаль зубов, 85 % – в нервной ткани)
Свойства водысвязаны с
· Малыми размерами молекул;
· Полярностью ее молекул, т.е. неравномерным распределением зарядов в молекуле (один конец молекулы несет небольшой положительный заряд, другой – отрицательный). Вода – диполь.
· Способностью соединяться друг с другом водородными связями за счет электростатического притяжения Н одной молекулы и О другой молекулы. Каждая молекула может образовывать четыре водородные связи.
Свободная вода -95-96 %; связанная вода -4-5 %
| № | Физическое свойство | Значение | Примеры |
| 1. | Высокая теплоемкость и высокая теплота испарения. Вода медленно нагревается и медленно остывает. | 1. Поддержание теплового равновесия организма — теплорегуляция. 2. большой охлаждающий эффект. 3. Круговорот воды в природе является одним из элементов формирования климата. | Вода служит для многих клеток и организмов средой обитания, для которой характерно довольно значительное постоянство условий. Транспирация у растений, потоотделение у млекопитающих Периодическое выпадение осадков. Исторически сложившиеся условия увлажнения в различных природных зонах |
| 2. | Низкая плотность около температуры замерзания. | Лед образуется на поверхности водоемов и выполняет функцию теплоизоляции — защищает от холода находящиеся в воде организмы | Сохранение зимой биоценозов замерзающих озер, прудов и рек |
| 3. | Подвижность молекул (вследствие слабости водородных связей) | Возможность осмоса | Поступление воды из почвы; плазмолиз |
| 4. | Вязкость (благодаря наличию водородных связей) | Смазывающие свойства | Синовиальная жидкость является «смазкой» в суставах позвоночных; плевральная жидкость уменьшает трение между грудной клеткой и легкими во время дыхания |
| 5. | Универсальный растворитель для полярных веществ Гидрофильные – вещества, хорошо растворимые в воде Гидрофобные – вещества, практически нерастворимые в воде | При растворении веществ их реакционная способность возрастает (вода – среда протекания многих химических реакций в организме). Неполярные вещества отталкиваются от воды и поэтому могут разделять водные растворы на отдельные компартменты (мембраны). Гидрофобные взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, белков, нуклеиновых кислот и др. | Кровь, тканевая жидкость, лимфа, желудочный сок, слюна — у животных; клеточный сок (водный раствор белков, сахаридов, органических кислот, пигментов и др.) — у растений; организмы, живущие в водной среде, используют кислород, растворенный в воде |
| 6. | Способность образовывать гидратную оболочку вокруг макромолекул (благодаря полярности молекул) | Является дисперсионной средой в коллоидной системе цитоплазмы | Гиалоплазма представляет собой коллоидный раствор белков, в котором макромолекулы белков окружены «чехлом» из определенным образом ориентированных молекул воды (связанная вода), что препятствуя склеиванию веществ друг с другом. |
| 7. | Большое поверхностное натяжение и когезия. | Водные растворы являются средством передвижения веществ в организме | Капиллярный кровоток; восходящий и нисходящий токи растворов в растении |
| 8. | Практически полная несжимаемость | Поддержание формы и упругости клеткам, органам и тканям | Тургорное давление придает форму органам и тканям растений, обеспечивает положение в пространстве; гидростатический скелет (круглые черви, медузы); амниотическая жидкость поддерживает и защищает плод млекопитающих |
| 9. | Способность пропускать свет (прозрачность) | Возможность фотосинтеза на небольшой глубине и, следовательно, возможность существования связанных с ним пищевых цепей | Высокопродуктивные биоценозы прудов, озер, рек, морского шельфа |
Источник