Molekulės. Vanduo

https://pixabay.com/en/photos/water/

Biologai ir chemikai visus junginius yra suskirstę į dvi dideles grupes:
Pažintį su ląstelėms svarbiomis molekulėmis pradėsime nuo neorganinių junginių. Visų gyvų organizmų augimui, dauginimuisi, atsigavimui ir kitiems procesams reikia daug ir įvairių neorganinių junginių.

http://borgenproject.org/water-the-elixir-of-life/

Mikroorganizmams (kaip ir kitiems organizmams) vanduo yra gyvybiškai svarbus. Maistinės medžiagos, esančios ląstelės išorėje, yra ištirpusios vandenyje. Šitaip yra palengvinamas jų patekimas į ląstelės vidų pro plazminę membraną. Ląstelės viduje vanduo tarnauja kaip terpė daugumai cheminių reakcijų vykti. Beveik visose gyvose ląstelėse vanduo yra gausiausias junginys, užimantis 5-95% kiekvienos ląstelės tūrio (vidutiniškai 65-75%), tad galima drąsiai teigti, kad joks žinomas organizmas be vandens neišgyventų.

http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2013/10/23/october_23_mole_day.html

Vandens molekulės struktūra ir cheminiai parametrai yra svarbūs jo rolei gyvosiose ląstelėse. Vandens molekulė sudaryta iš 3 atomų – vieno deguonies ir dviejų vandenilio. Šie atomai nėra išsidėstę vienoje linijoje – vandens molekulė primena Peliuko Mikio galvą. Vandens molekulės krūvis yra neutralus, tačiau sritis prie deguonies atomo turi dalinį neigiamą krūvį, o sritis prie vandenilių – teigiamą. Visos molekulės, turinčios tokį netolygų krūvį, vadinamos polinėmis molekulėmis. Vandens poliškumas suteikia jam 4 itin svarbias savybes:

1. Kiekviena vandens molekulė gali sudaryti 4 vandenilinius ryšius su kitomis vandens molekulėmis. Ši savybė pasireiškia didele trauka tarp vandens molekulių. Dėl šios stiprios traukos, reikia aukštos temperatūros, kad vanduo pradėtų garuoti (vandens virimo temperatūra 100°C). Būtent dėl tokios aukštos vandens virimo temperatūros, didžioji dalis vandens Žemės paviršiuje yra skysto pavidalo. Vandeniliniai ryšiai tarp vandens molekulių lemia vandens tankį. Vandenilinės jungtys tarp vandens molekulių ledo struktūroje yra tvirtesnės, nei skystame būvyje. Todėl ledo tankis yra mažesnis, nei skysto vandens.

http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=4169

2. Vandens poliariškumas jį daro puikiu tirpikliu (solventu). Dauguma polinių medžiagų vandenyje disocijuoja (skyla) į atskiras molekules – ištirpsta. Neigiama vandens molekulės dalis traukiama teigiamos tirpinio molekulės dalies ir atvirkščiai. Įvairios druskos (pvz., valgomoji druska NaCl) vandenyje netenka savo joninių ryšių (ryšys, susidarantis tarp skirtingai įkrautų jonų) ir disocijuoja į anijonus (neigiamai įkrauti jonai Cl-) ir katijonus (teigiamai įkrauti jonai Na+). Vandens molekulės apgaubia šiuos jonus.

https://online.science.psu.edu/biol011_sandbox_7239/node/7355

3. Vandens poliariškumas lemia, kaip vandens molekulė reaguoja su kitomis molekulėmis ir jo susidarymą įvairiose cheminėse reakcijose. Vandens poliariškumas palengvina vandenilio jonų (H+) ir hidroksido jonų (OH-) atsiskyrimą ir susijungimą. Vanduo yra pagrindinis reaktantas virškinimo procesuose, kai didžiosios molekulės suskaidomos į mažesnes. Vandens molekulės taip pat įtrauktos ir į tam tikras sintezės reakcijas – vanduo yra svarbus vandenilio ir deguonies šaltinis, kurie yra įjungiami į organinius gyvųjų ląstelių junginius.

https://www.khanacademy.org/science/biology/macromolecules/introduction-to-macromolecues/a/introduction-to-macromolecules?qa_expand_key=kaencrypted_ae9d895bc806686eeaa240108833ab5a_b51eeabfe42fa445df9b21898e75c27db513d90b12d21ad04ff44c13cdfc8f9f3d62bfa345c9362eeccf5388abb40acb6e022f8af762b6c1c0c103781aaa079a43e61d577007e746fc01670d688351a028b3d3dcf714cd01d095a98c114e1256

4. Dėl santykinai stiprių vandenilinių ryšių tarp vandens molekulių, vanduo tampa puikiu temperatūros palaikytoju. Palyginus su kitomis medžiagomis, vandeniui reikia didelių temperatūrinių pakitimų, kad jis pats pakeistų savo temperatūrą. Įprastai, karštis padidina molekulių kinetinę energiją, judrumą ir reaktyvumą. Vandens atveju, karštis pirma nutraukia vandenilinius ryšius, o ne padidina molekulių judrumą. Todėl reikia aukštesnės temperatūros vandeniui sušildyti, nei kitiems skysčiams, neturintiems šių vandenilinių ryšių. Tas pats galioja ir vandeniui vėstant – reikia žemesnių temperatūrų, nei kitiems skysčiams, kad vanduo atvėstų. Be to, vanduo geriau palaiko pastovią temperatūrą, nei kiti solventai, ir apsaugo ląsteles nuo aplinkos temperatūros svyravimų. 

https://cnx.org/contents/Xyta70lI@7/Phase-Change-and-Latent-Heat

  Šiam kartui tiek. Nepamirškit gerti daug vandens :) Iki kito susitikimo :)
 
  chekas 

https://www.pinterest.com/viqua/water-jokes/

Informacijos šaltiniai:
  • Gerard J. Tortora, Berdell R.Funke, Christine L. Case. "Microbiology. An Indtroduction". 11th edition. p 33,34
P.S. All foreign readers are now able to translate a blog with a button on the right side of the blog :)

Komentarų nėra:

Rašyti komentarą

Follow by Email