Su molekülü elektriksel olarak nötrdür, ancak oksijen atomu üzerindeki hidrojen atomlarının asimetrik düzeni ona bir tarafta net pozitif yük ve diğer tarafta negatif yük verir. Canlı organizmalar için önemli sonuçlar arasında suyun çeşitli maddeleri çözme yeteneği, hepsinden daha fazla yer alır. diğer sıvı ve damlalar oluşturmasına ve küçük kökler, gövdeler ve kılcal damarlar. Su, Dünya'da bulunan sıcaklıklarda gaz, sıvı ve katı halde bulunan tek maddedir, ve su molekülünün polaritesi nedeniyle katı hal sıvıdan daha az yoğundur. durum. Sonuç olarak, buz yüzer ve bunun gezegenin her yerindeki yaşam için derin etkileri vardır.
Hidrojen bağı
Bir su molekülünün kutupsal yapısını anlamanın kolay bir yolu, onu Mickey Mouse'un başı olarak görselleştirmektir. Hidrojen atomları, kulakların Mickey'nin kafasına oturduğu gibi, oksijen molekülünün üzerine oturur. Bu çarpık tetrahedral düzenleme, elektronların atomlar arasında paylaşılma şekli nedeniyle ortaya çıkar. Hidrojen atomları 104,5 derecelik bir açı oluşturarak her moleküle bir elektrik dipol veya bir mıknatısın özelliklerini verir.
Her su molekülünün pozitif (hidrojen) tarafı, hidrojen bağı adı verilen bir süreçte çevreleyen moleküllerin negatif (oksijen) tarafına çekilir. Her hidrojen bağı sadece bir saniyenin küçük bir kısmı kadar sürer ve kovalenti kıracak kadar güçlü değildir. atomlar arasında bağlar, ancak diğer sıvılarla karşılaştırıldığında suya anormal bir doğa verir. alkol. Üç anomali, canlı organizmalar için özellikle önemlidir.
Yaşamın Çözücüsü
Polar doğası nedeniyle su, bilim adamlarının bazen evrensel bir çözücü olarak adlandırdıkları pek çok maddeyi çözebilir. Organizmalar karbon, nitrojen, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürt dahil olmak üzere birçok temel besin maddesini sudan emer. Ayrıca, su, sodyum klorür gibi iyonik bir katıyı çözdüğünde, iyonlar çözelti içinde serbestçe yüzer ve onu bir elektrolite dönüştürür. Elektrolitler, diğer biyofiziksel süreçleri düzenleyenlerin yanı sıra nöral sinyalleri iletmek için gereken elektrik sinyallerini iletir. Su aynı zamanda organizmaların metabolizmanın atık ürünlerini ortadan kaldırdığı ortamdır.
Beslenmenin Bağlayıcı Gücü
Su moleküllerinin birbirleri için elektrostatik çekimi, yüzey olgusunu yaratır. sıvı su yüzeyinin, üzerinde belirli böceklerin fiilen geçebileceği bir bariyer oluşturduğu gerilim yürü. Yüzey gerilimi, su boncuklarını damlacıklar haline getirir ve bir damla diğerine yaklaştığında, tek bir damla oluşturmak için birbirlerini çekerler.
Bu çekim nedeniyle su, sabit bir akış olarak küçük kılcal damarlara çekilebilir. Bu, bitkilerin kökleri aracılığıyla topraktaki nemi çekmesini, uzun ağaçların ise gözeneklerinden özsu çekerek beslenmesini sağlar. Su moleküllerinin birbirleri için çekiciliği, sıvıların hayvan bedenlerinde dolaşmasına da yardımcı olur.
Yüzen Buzun Anomalisi
Buz yüzmeseydi, dünya farklı bir yer olurdu ve muhtemelen yaşamı destekleyemezdi. Okyanuslar ve göller aşağıdan yukarıya donabilir ve sıcaklık soğuduğunda katı bir kütleye dönüşebilir. Bunun yerine, su kütleleri kış boyunca bir buz kabuğu oluşturur; suyun yüzeyi, üzerindeki daha soğuk hava sıcaklıklarına maruz kaldığında donar, ancak buz sudan daha az yoğun olduğu için buz suyun geri kalanının üzerinde kalır. Bu, balıkların ve diğer deniz canlılarının soğuk havalarda hayatta kalmalarını ve karada yaşayan canlılara besin sağlamalarını sağlar.
Su hariç, diğer tüm bileşikler katı halde sıvı halde olduğundan daha yoğun hale gelir. Suyun benzersiz davranışı, su molekülünün polaritesinin doğrudan bir sonucudur. Moleküller katı hale yerleştikçe, hidrojen bağı onları sıvı halde olduğundan daha fazla boşluk sağlayan bir kafes yapısına zorlar.