1。溶媒特性:
* 極分子を溶解: 水は極性分子であり、それは正と負の端を持っていることを意味します。これにより、他の極性分子(砂糖や塩など)を取り囲み、結合を分解することによって溶解することができます。これは、栄養素を輸送し、廃棄物を除去し、細胞内の化学反応を促進するために重要です。
* 水和シェル: 水分子は、帯電したイオンの周りに水分補給シェルを形成し、それらを互いに効果的に分離し、それらが再結合しないようにします。 これは、生物学的溶液の安定性を維持するのに役立ちます。
* 非極性分子の限定溶解: 水は、水との強力な相互作用を形成する電荷が不足しているため、非極性分子(脂肪や油など)を容易に溶解しません。この特性は、細胞膜の形成と異なる細胞区画の分離に貢献します。
2。化学反応における役割:
* 加水分解: 水は多くの化学反応、特に加水分解に関与し、そこでは水の添加によって分子が分解されます。これは、食物分子を分解してエネルギーを放出するために不可欠です。
* 脱水合成: 逆に、脱水合成中に水が除去され、新しい化学結合を形成して大きな分子を作成します。このプロセスは、タンパク質、炭水化物、核酸の構築に不可欠です。
3。 構造特性:
* 水素結合: 水分子は互いに広範囲にわたる水素結合を形成し、その高い表面張力、沸点、熱容量に寄与します。これらの特性は、生物学的システムを安定させ、温度変化を中程度にし、生命に適した環境を提供するのに役立ちます。
* 疎水性相互作用: 非極性分子は、極性溶媒との接触を最小限に抑えるために、水の中で一緒に集まる傾向があります。この疎水性効果は、タンパク質の折りたたみ、膜の形成、および細胞構造の安定性にとって重要です。
要約すると、水の分子を溶解し、化学反応に関与し、生物学的分子の構造に影響を与える能力は、私たちが知っているように、それを生命に絶対に不可欠にします。