Molekula vody je elektricky neutrální, ale asymetrické uspořádání atomů vodíku na atomu kyslíku jí dává čistý kladný náboj na jedné straně a negativní náboj na druhé straně. Mezi důležité důsledky pro živé organismy patří schopnost vody rozpouštět různé látky, více než kteroukoli jinou jiná kapalina a její silné povrchové napětí, které jí umožňuje vytvářet kapky a cestovat malými kořeny, stonky a kapiláry. Voda je jedinou látkou, která existuje jako plyn, kapalina a pevná látka při teplotách na Zemi, a kvůli polaritě molekuly vody je pevné skupenství méně husté než kapalina Stát. Výsledkem je, že se vznáší led, což má zásadní důsledky pro život všude na planetě.
Vazba vodíku
Snadný způsob, jak ocenit polární povahu molekuly vody, je představit si ji jako hlavu Mickey Mouse. Atomy vodíku sedí na vrcholu molekuly kyslíku stejným způsobem, jako uši na Mickeyho hlavě. Toto zkreslené čtyřboké uspořádání vzniká kvůli způsobu sdílení elektronů mezi atomy. Atomy vodíku tvoří úhel 104,5 stupně, což dává každé molekule vlastnosti elektrického dipólu nebo magnetu.
Pozitivní (vodíková) strana každé molekuly vody je přitahována k negativní (kyslíkové) straně okolních molekul v procesu zvaném vodíková vazba. Každá vodíková vazba trvá jen zlomek sekundy a není dostatečně silná, aby rozbila kovalentní vazby mezi atomy, ale dává vodě anomální povahu ve srovnání s jinými kapalinami, jako je např alkohol. Tři anomálie jsou zvláště důležité pro živé organismy.
Rozpouštědlo života
Voda je díky své polární povaze schopna rozpouštět tolik látek, které vědci někdy nazývají univerzálním rozpouštědlem. Organismy absorbují mnoho základních živin, včetně uhlíku, dusíku, fosforu, draslíku, vápníku, hořčíku a síry z vody. Navíc, když voda rozpouští iontovou pevnou látku, jako je chlorid sodný, ionty volně plují v roztoku a přeměňují ji na elektrolyt. Elektrolyty vedou elektrické signály potřebné k přenosu nervových signálů i ty, které regulují další biofyzikální procesy. Voda je také médium, kterým organismy vylučují odpadní produkty metabolismu.
Závazná síla výživy
Elektrostatická přitažlivost molekul vody pro sebe vytváří fenomén povrchu napětí, přičemž povrch kapalné vody tvoří bariéru, na které může určitý hmyz ve skutečnosti Procházka. Povrchové napětí vytváří z vody kapičky a když se jedna kapička přiblíží k druhé, přitahují se navzájem a vytvářejí jednu kapičku.
Díky této přitažlivosti se voda může dostat do malých kapilár jako stálý proud. To umožňuje rostlinám čerpat vlhkost z půdy prostřednictvím svých kořenů a vysokým stromům poskytuje výživu čerpáním mízy skrz jejich póry. Přitahování molekul vody k sobě navzájem také pomáhá udržovat tekutiny cirkulující v tělech zvířat.
Anomálie plovoucího ledu
Pokud by se led nevznášel, svět by byl jiným místem a pravděpodobně by nebyl schopen podporovat život. Oceány a jezera mohla zmrznout zdola nahoru a kdykoli se teplota ochladila, mohla se proměnit v pevnou hmotu. Místo toho tvoří vodní útvary během zimy vrstvu ledu; povrch vody zamrzne, když je vystaven chladnějším teplotám vzduchu nad ní, ale led zůstává na zbytku vody, protože led je méně hustý než voda. To umožňuje rybám a dalším mořským tvorům přežít v chladném počasí a poskytnout potravu tvorům žijícím na zemi.
S výjimkou vody se každá další sloučenina stává hustší v pevném stavu než v kapalném stavu. Jedinečné chování vody je přímým důsledkem polarity molekuly vody. Jak se molekuly usazují v pevném stavu, vodíková vazba je nutí do mřížkové struktury, která mezi nimi poskytuje více prostoru, než v kapalném stavu.