zpět Voda a život úvodní stránka
 

 

Podmínkou aktivního života je přítomnost vody v kapalném skupenství tedy přibližně od 0°C do 100°C. Tento rozsah teplot závisí mimo jiné na tlaku, na tom zda-li se jedná o roztok, i na tom jak probíhá krystalizace.

Kapalné prostředí umožňuje pohyb molekul uvnitř a mezi buňkami. Mohou se přesunovat, přenášet hmotu, energii a informaci z místa na místo a vstupovat do vzájemných interakcí. Na Zemi se vyskytuje voda ve všech třech skupenství.

Voda je výjimečná kapalina, především díky své schopnosti tvořit zvláštní typ chemických vazeb, tzv. vodíkové můstky (vodíkové vazby). Vodíkový můstek je asi dvakrát delší a asi 10–20x slabší než kovalentní vazba mezi atomem kyslíku a vodíku.


 

Voda má unikátní množství fyzikálních vlastností: vysoký bod tání a varu, vysokou tepelnou kapacitu, vysoké skupenské teplo vypařování a velkou tepelnou vodivost. Všechny tyto vlastnosti se dají vysvětlit existencí vodíkových můstků, jejich přítomnost brání změně vnitřního uspořádání vody a na jejich „rozlámání“ se spotřebuje mnoho tepla. To má pak dalekosáhlý vliv na teplotní režim celé planety (vodní plochy mění teplotu pomaleji než souše), na vodní organismy (poměrně konstantní teplota životního prostředí) a vlastně na všechny organismy, protože jejich těla jsou tvořena z velké části právě vodou.

Další důležitou vlastností molekul vody je jejich vzájemná soudržnost (koheze) a přilnavost k pevným látkám (adheze). Spolupůsobením těchto vlastností vzniká na rozhraní mezi plynným a kapalným prostředím tzv. povrchové napětí vody. To je pro řadu organismů  důležitá, neboť pro ne představuje opornou plochu. Daleko důležitějším důsledkem je však tzv. kapilarita (přesněji kapilární elevace vody). Kombinace adheze, koheze a kapilarity hraje zcela klíčovou úlohu například ve vodním transportu u rostlin.

Nejvyšší hustotu má voda při teplotě 3,98 ºC (1000 kg.m–3) zahříváním nad tuto teplotu i ochlazováním pod ni se objem vody zvětšuje a její hustota klesá. Přejde-li voda ve skupenství tuhé, její objem se opět zvětšuje a klesá její hustota (na hodnotu 917,3 kg.m–3). Zvláštnímu charakteru změny hustoty vody v závislosti na teplotě se říká hustotní anomálie a je opět způsobena přítomností vodíkových můstku. Při různých teplotách se vytváří různá prostorová uspořádání molekul vody a mění se i jejich vzdálenost.

Literatura:
[1] Falteisek L. a kol.: Organismy a abiotické faktory prostředí. 112 pp.,  2006 [ISBN 80-86784-39-8]
[2] Murray K.: Harperova biochemie, H.+H., Praha 2001
[3] Vodrážka Z.: Biochemie, Academia, Praha 2002
[4] http://nd01.blog.cz/214/292/18124544b8_33081034_o2.jpg