أهمية الماء لحياة الكائنات الحية
الماء مهم للحياة وعملية لأنها مكون رئيسي لمعظم الكائنات الحية على الأرض. تصنع العديد من الكائنات من الماء بنسبة 95 ٪. تقريبا الباقي يتكون من نصف ماء. بالإضافة إلى ذلك ، ثلثي الكوكب مغطى بالمياه.
الماء له العديد من الخصائص الفريدة. إنها المادة الوحيدة الموجودة في صورة سائلة عند درجة حرارة شائعة على كوكب الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، إنه مذيب كبير ، مما يعني أن العديد من المواد يمكن أن تذوب فيه. هذا يسمح للماء بنقل العناصر الغذائية إلى الخلايا الحية ويساعد أيضًا في التخلص من هدرها.
الماء ينظم أيضا أنشطة في السوائل والأنسجة والخلايا والليمفاوية والدم وإفرازات غدية للبشر.
بالنسبة للكائنات الحية ، من الضروري شرب الماء للبقاء على قيد الحياة. شخص بالغ يحتوي على حوالي 42 لترا من الماء. مع فقدان 2.7 لتر فقط ، يمكن للإنسان أن يعاني من أعراض الجفاف. وتشمل هذه الأعراض الدوخة والضعف والصداع والتعب والعصبية. في الحالات القصوى ، يمكن أن يسبب الجفاف الموت.
الماء يدور بشكل طبيعي على سطح الأرض أثناء دورانه في جميع أنحاء جسم الإنسان ؛ ينقل ويذوب ويغذي المواد الغذائية والمواد العضوية ، بينما يتجاهل المواد غير الصالحة للاستخدام.
في الختام ، الماء له دور مهم للغاية في الحياة وله أيضًا العديد من الوظائف في الكيمياء والكيمياء الحيوية والبيولوجيا بفضل خصائصه المتنوعة. تشير خواصه الفيزيائية إلى خواصه الحرارية وخواصه الكيميائية أثناء تفاعله مع المواد الأخرى.
ربما تكون مهتمًا بحالة المياه: صلبة وسائلة وغازية.
خصائص المياه مهمة لعلم الأحياء البشري
1- الماء كمذيب
الماء مذيب كبير. هذا يعني أنه يمكن حل العديد من المواد المختلفة لتشكيل الحلول. الماء هو المذيب الذي يحمل العديد من الجزيئات الأساسية والجزيئات الأخرى حول الجسم. وهذا يشمل المواد الغذائية والنفايات التي تنتجها عملية التمثيل الغذائي في الجسم.
2- في حركة حركة جزيئات الماء عبر الأغشية البيولوجية
بعض الجزيئات والجزيئات ، مثل الأيونات ، تحتاج إلى أن تكون قادرة على التحرك في جميع أنحاء الكائنات الحية ، مثل الأنسجة والأغشية. إحدى الطرق التي يحدث بها ذلك هي الحلول. ومن الأمثلة على ذلك نقل الأكسجين في الدم حول نظام الأوعية الدموية.
يتم شرح حركات المحاليل في قنوات محددة جيدًا مثل تلك الموجودة في الأوعية والجهاز اللمفاوي ، بسهولة عند مقارنتها بحركات السوائل عبر الأنابيب.
3- الماء في العديد من التفاعلات الكيميائية
تحدث التفاعلات الكيميائية فقط عندما تتلامس الكواشف مع نفسها ، أحيانًا من خلال خطوات وسيطة تتضمن محفزات.
المحاليل عادة ما تكون ناقلات جيدة للتفاعلات الكيميائية لأن المذيب ، في هذه الحالة الماء ، يحتوي على مواد مذيبة يمكن أن تكون مواد تفاعلية محتملة إذا كان هناك أي احتمال لتفاعلها مع بعضها البعض. عندما يكون اثنان أو أكثر من المتفاعلات في نفس الحل يمكن أن تصطدم وتسبب رد فعل.
تعتمد إمكانية حدوث ذلك على العديد من العوامل ، بما في ذلك تركيز المحاليل ودرجة حرارة المحلول وإذا كان هناك محفز للتفاعل.
تشارك جزيئات الماء أيضًا في تفاعلات التحلل حيث تنقسم جزيئات معينة إلى أجزاء أصغر. تشمل الأمثلة على ذلك معالجة الكربوهيدرات والبروتينات أثناء العملية الهضمية.
يحدث الماء أيضًا في بعض التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الجسم. في هذه التفاعلات ، تتجمع المركبات العضوية الصغيرة لتكوين جزيئات أكبر وأكثر تعقيدًا ، مطلوبة في الجسم لأداء وظائف محددة مثل تشكيل الأحماض النووية والهرمونات.
4- دور الماء كمواد تشحيم
مادة التشحيم تقلل الاحتكاك بين الأسطح المتحركة. يخدم الماء ، بما في ذلك المحاليل التي يكون فيها المذيب ، دورًا مهمًا في وظائف التشحيم. هذا ضروري في أجزاء كثيرة من الجسم ، مثل:
- في تجويف الصدر والبطن. في هذا المجال ، توجد الأعضاء الداخلية مثل القلب والرئتين والجهاز الهضمي جنبًا إلى جنب وتنزلق مع بعضها البعض أثناء تحرك الجسم.
- في المفاصل. في هذا المجال ، تحتاج الهياكل مثل العظام والأربطة والأوتار إلى التحرك بحرية. هذه الأجزاء قريبة نسبيًا وتحتاج إلى شيء يمنع الاحتكاك الذي يحدث بين الهياكل والأسطح المختلفة.
5. الخصائص الحرارية للمياه تسهم في الحياة
الماء لديه نقطة حرارة محددة. الحرارة المحددة للمادة هي مقدار الحرارة لكل وحدة كتلة اللازمة لزيادة درجة حرارة المادة بمقدار درجة مئوية واحدة.
مقارنة بالمذيبات الأخرى ، هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة لزيادة درجة حرارة الماء. يحدث هذا لأن الهيدروجين يبقي جزيئات الماء معًا. تشمل الخصائص الحرارية للمياه التي تؤثر على البيولوجيا الحيوانية والبشرية ما يلي:
- مقارنةً بالمواد الأخرى ، يمكن أن يمتص الماء أو يتجاهل كمية كبيرة نسبيًا من الطاقة الحرارية مع ضبط درجة الحرارة الخاصة به إلى الحد الأدنى.
كمية كبيرة من جسم الإنسان مصنوعة من الماء. لذلك ، تساعد هذه القدرة الجسم على التغلب على الاختلافات في درجة الحرارة المحيطة. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد في الحفاظ على الجسم في نطاق درجة حرارة مريحة وآمنة للإنسان.
- بالإضافة إلى ذلك ، وبالمقارنة مع المواد الأخرى ، يحتاج الماء أيضًا إلى كمية كبيرة نسبيًا من الطاقة الحرارية لتبخر.
هذا يعني أن تبخر العرق على الجلد هو آلية فعالة للغاية لتبريد الجسم ؛ يزيل كميات كبيرة من الحرارة من الجسم عندما يتبخر العرق.
