- Cilvēka bioloģijai svarīgas ūdens īpašības
- 1- Ūdens kā šķīdinātājs
- 2 - ūdens molekulu kustības plūsmā caur bioloģiskajām membrānām
- 3 - Ūdens daudzās ķīmiskās reakcijās
- 4 - Ūdens kā smērvielas loma
- 5- Ūdens siltumtehniskās īpašības veicina dzīvību
- Atsauces
Ūdens ir svarīgs dzīvībai un tā procesiem, jo tas ir galvenā sastāvdaļa lielākajai daļai Zemes organismu. Daudzi no šiem organismiem ir izgatavoti no 95% ūdens; gandrīz visu pārējo veido puse ūdens. Turklāt divas trešdaļas planētas ir klātas ūdenī.
Ūdenim ir daudz unikālu īpašību. Tā ir vienīgā viela, kas šķidrā veidā atrodama temperatūrā, kas parasti sastopama uz Zemes. Turklāt tas ir lielisks šķīdinātājs, kas nozīmē, ka tajā var izšķīdināt daudzas vielas. Tas ļauj ūdenim transportēt barības vielas uz dzīvām šūnām, un tas var arī palīdzēt atbrīvoties no atkritumiem.
Ūdens arī regulē aktivitātes cilvēka šķidrumos, audos, šūnās, limfā, asinīs un tauku dziedzeru sekrēcijās.
Dzīvām būtnēm ir nepieciešams dzert ūdeni, lai dzīvotu. Pieaugušais satur aptuveni 42 litrus ūdens. Zaudējot tikai 2,7 litrus, cilvēks var ciest no dehidratācijas simptomiem. Šie simptomi ir reibonis, vājums, galvassāpes, nogurums un nervozitāte. Ārkārtējos gadījumos dehidratācija var izraisīt nāvi.
Ūdens dabiski cirkulē uz Zemes virsmas, jo tas cirkulē visā cilvēka ķermenī; transportē, izšķīdina, papildina barības vielas un organiskās vielas, vienlaikus atbrīvojoties no nelietderīgiem materiāliem.
Noslēgumā jāsaka, ka ūdenim, pateicoties tā daudzveidīgajām īpašībām, ir ļoti liela dzīves loma, un tam ir arī daudzas funkcijas ķīmijā, bioķīmijā un bioloģijā. Tās fizikālās īpašības attiecas uz tā termiskajām īpašībām un ķīmiskajām īpašībām uz to, kā tā mijiedarbojas ar citām vielām.
Cilvēka bioloģijai svarīgas ūdens īpašības
1- Ūdens kā šķīdinātājs
Ūdens ir lielisks šķīdinātājs. Tas nozīmē, ka tajā var izšķīdināt daudz dažādu materiālu, lai veidotu risinājumus. Ūdens ir šķīdinātājs, kas pārvadā daudzas svarīgas molekulas un citas daļiņas ap ķermeni. Tas ietver barības vielas un atkritumu produktus, kas rodas ķermeņa metabolisma procesā.
2 - ūdens molekulu kustības plūsmā caur bioloģiskajām membrānām
Dažām daļiņām un molekulām, piemēram, joniem, jāspēj pārvietoties pa bioloģiskiem organismiem, piemēram, audiem un membrānām. Viens no veidiem, kā tas notiek, ir risinājumos. To piemēri ir skābekļa transportēšana asinīs ap asinsvadu sistēmu.
Šķīdumu kustības precīzi noteiktās caurulēs, piemēram, traukos un limfātiskajā sistēmā, ir viegli izskaidrojamas, ja tās salīdzina ar šķidrumu kustību caur caurulēm.
3 - Ūdens daudzās ķīmiskās reakcijās
Ķīmiskās reakcijas notiek tikai tad, kad reaģenti saskaras ar sevi, dažreiz veicot starpposmus, iesaistot katalizatorus.
Risinājumi parasti ir labi ķīmisko reakciju nesēji, jo šķīdinātājs, šajā gadījumā ūdens, iekapsulē izšķīdušās vielas, kas varētu būt potenciāli reaģējošas, ja ir kāda iespēja, ka tās reaģē viena ar otru. Ja divi vai vairāki reaģenti atrodas vienā un tajā pašā šķīdumā, tie var sadurties un izraisīt reakciju.
Šāda notikuma iespējamība ir atkarīga no daudziem faktoriem, ieskaitot izšķīdušo vielu koncentrāciju, šķīduma temperatūru un no tā, vai ir kāds reakcijas katalizators.
Ūdens molekulas piedalās arī sadalīšanās reakcijās, kur noteiktas molekulas sadalās mazākās daļās. To piemēri ir ogļhidrātu un olbaltumvielu pārstrāde gremošanas procesa laikā.
Ūdens tiek ražots arī dažās ķīmiskās reakcijās, kas notiek organismā. Šajās reakcijās mazie organiskie savienojumi apvienojas, veidojot lielākas un sarežģītākas molekulas, kas ķermenim nepieciešamas specifisku funkciju veikšanai, piemēram, nukleīnskābju un hormonu veidošanai.
4 - Ūdens kā smērvielas loma
Smērviela samazina berzi starp kustīgajām virsmām. Ūdenim, ieskaitot šķīdumus, kuros šķīdinātājs ir ūdens, svarīga loma ir eļļošanas funkcijām. Tas ir svarīgi daudzās ķermeņa daļās, piemēram:
- Krūšu un vēdera dobumos. Šajā jomā iekšējie orgāni, piemēram, sirds, plaušas un gremošanas sistēma, atrodas blakus un slīd viens otram garām, kad ķermenis pārvietojas.
- Locītavās. Šajā jomā tādām struktūrām kā kauliem, saitēm un cīpslām ir jāpārvietojas brīvi. Šīs daļas ir salīdzinoši tuvu viena otrai, un tām ir nepieciešams kaut kas, lai novērstu berzi, kas rodas starp dažādām konstrukcijām un virsmām.
5- Ūdens siltumtehniskās īpašības veicina dzīvību
Ūdenim ir noteikts siltuma punkts. Vielas īpatnējais siltums ir siltuma daudzums uz masas vienību, kas nepieciešama, lai paaugstinātu vielas temperatūru par vienu grādu pēc Celsija.
Salīdzinot ar citiem šķīdinātājiem, ūdens temperatūras paaugstināšanai nepieciešams vairāk enerģijas. Tas notiek tāpēc, ka ūdeņradis kopā satur ūdens molekulas. Ūdens termiskās īpašības, kas ietekmē dzīvnieku un cilvēku bioloģiju, ietver:
- Salīdzinot ar citiem materiāliem, ūdens var absorbēt vai atbrīvoties no samērā liela siltuma enerģijas daudzuma, vienlaikus minimāli pielāgojot savu temperatūru.
Lielu daudzumu cilvēka ķermeņa veido ūdens. Tādēļ šī spēja palīdz ķermenim tikt galā ar apkārtējās vides temperatūras svārstībām. Turklāt tas palīdz uzturēt ķermeni cilvēkiem ērtā un drošā temperatūras diapazonā.
- Turklāt ūdenim, salīdzinot ar citiem materiāliem, iztvaikošanai ir nepieciešams arī samērā liels daudzums siltuma enerģijas.
Tas nozīmē, ka sviedru iztvaikošana uz ādas ir ļoti efektīvs ķermeņa atdzesēšanas mehānisms; sviedru iztvaikošanas laikā no ķermeņa noņem lielu daudzumu siltuma.
Atsauces
- Ūdens ir svarīgs dzīvībai (1998.-2017.). Bērni Geo. Atgūts no kidsgeo.com.
- Kāpēc ūdens ir svarīgs dzīvībai? (2003-2016) Ivy Rose. Atgūts no ivyroses.com.
- Ūdens nozīme. Tualete. Laleva. Atgūts no laleva.com.
- Bioloģijas ķīmija: ūdens. Infoplease. Atgūts no infloplease.com.
- Kāpēc ūdens ir tik būtisks dzīvībai (2015. gada planēta Zeme). Atgūts no livescience.com.