Садржај
Молекул воде је електрично неутралан, али асиметричан распоред атома водоника на атому кисеоника даје нето позитиван набој с једне стране и негативан набој на другој страни. Међу важним последицама за живе организме су способност воде да раствара различите материје, више него било која друга течност, и снажна површинска напетост, што јој омогућава да формира капљице и да путује кроз ситне корене, стабљике и капиларе. Вода је једина супстанца која постоји као гас, течна и чврста супстанца на температурама које се налазе на Земљи, а због поларитета молекула воде, чврсто стање је мање густо од течног. Као резултат тога, лед лебди, и то има дубоке последице за живот свуда на планети.
Везање водоника
Једноставан начин за оцењивање поларне природе молекула воде је визуализација у облику главе Мицкеи Моусес-а. Атоми водоника седе изнад молекула кисеоника на исти начин као што уши седе на Мицкеисовој глави. Овај искривљени тетраедарски распоред настаје због начина на који се електрони деле између атома. Атоми водоника формирају угао од 104,5 степени, што сваком молекулу даје карактеристике електричног дипола или магнета.
Позитивна (водонична) страна сваке молекуле воде привлачи се негативном (кисеоничном) страном молекула у процесу који се назива везање водоника. Свака водоничка веза траје само делић секунде и није довољно јака да прекине ковалентне везе између атома, али даје води аномаличну природу у поређењу са другим течностима, попут алкохола. Три аномалије су посебно важне за живе организме.
Растварач живота
Због своје поларне природе, вода је у стању да раствара толико много материја да је научници понекад називају универзалним растварачем. Организми апсорбују многе есенцијалне храњиве материје, укључујући угљен, азот, фосфор, калијум, калцијум, магнезијум и сумпор из воде. Штавише, када вода раствара јонску чврстину, као што је натријум хлорид, јони слободно лебде у раствору и претварају је у електролит. Електролити спроводе електричне сигнале потребне за преношење неуронских сигнала, као и оне који регулишу друге биофизичке процесе. Вода је такође медиј путем којег организми елиминишу отпадне продукте метаболизма.
Везна исхрана
Електростатичка привлачност молекула воде једни за друге ствара феномен површинске напетости при чему површина течне воде ствара баријеру по којој одређени инсекти могу заправо ходати. Површинска напетост чини зрнца воде на капљицама, а када се једна капљица приближи другој, оне привлаче једна другу како би формирале једну капљицу.
Због ове привлачности вода се може увући у мале капиларе као стални ток. То омогућава биљкама да кроз своје коријење извлаче влагу из тла, а високим стаблима омогућује прехрану цртајући сок кроз поре. Привлачење молекула воде једни за друге такође помаже да се течност циркулише кроз животињска тела.
Аномалија лебдећег леда
Да лед није лебдио, свијет би био друго мјесто и вјероватно не би могао подржати живот. Океани и језера могли су се смрзнути одоздо према горе и могли би се претворити у чврсту масу кад год би температура постала хладна. Уместо тога, водена тела формирају кожу леда током зиме; површина воде се смрзава када је изложена хладнијим температурама ваздуха изнад ње, али лед остаје на остатку воде јер је лед мање густ од воде. Ово омогућава рибама и другим морским створењима да преживе у хладном времену и обезбеде храну за створења на копну.
Изузев воде, свако друго једињење постаје гушће у чврстом стању него што је у течном стању. Јединствено понашање воде је директан резултат поларитета молекула воде. Како се молекули слежу у чврсто стање, везивање водоника присиљава их на решеткасту структуру која пружа више простора између њих него што су имали у течном стању.