Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Biologi

Vand er vigtigt for interaktionerne mellem biologiske molekyler, fordi?

Vand er absolut kritisk for interaktioner mellem biologiske molekyler af flere grunde:

1. Opløsningsmiddelegenskaber:

* opløser polære molekyler: Vand er et polært molekyle, hvilket betyder, at det har en positiv og negativ ende. Dette gør det muligt for det at opløse andre polære molekyler (som sukker og salte) ved at omringe dem og bryde deres bindinger fra hinanden. Dette er afgørende for at transportere næringsstoffer, fjerne affald og lette kemiske reaktioner inden for celler.

* Hydrationsskaller: Vandmolekyler danner hydratiseringsskaller omkring ladede ioner, effektivt isolerer dem fra hinanden og forhindrer dem i at rekombineres. Dette hjælper med at bevare stabiliteten af ​​biologiske opløsninger.

* begrænset opløsning af ikke -polære molekyler: Vand opløses ikke let ikke -polære molekyler (som fedt og olier), da de mangler ladningen til at danne stærke interaktioner med vand. Denne egenskab bidrager til dannelsen af ​​cellemembraner og adskillelse af forskellige cellulære rum.

2. Rolle i kemiske reaktioner:

* Hydrolyse: Vand deltager i mange kemiske reaktioner, især hydrolyse, hvor et molekyle nedbrydes ved tilsætning af vand. Dette er vigtigt for at nedbryde madmolekyler og frigive energi.

* dehydreringssyntese: Omvendt fjernes vand under dehydratiseringssyntese og danner nye kemiske bindinger for at skabe større molekyler. Denne proces er afgørende for at bygge proteiner, kulhydrater og nukleinsyrer.

3. Strukturelle egenskaber:

* Hydrogenbinding: Vandmolekyler danner omfattende brintbindinger med hinanden, hvilket bidrager til dets høje overfladespænding, kogepunkt og varmekapacitet. Disse egenskaber hjælper med at stabilisere biologiske systemer, moderate temperaturændringer og giver et passende miljø for livet.

* Hydrofobe interaktioner: Ikke -polære molekyler har en tendens til at klynge sig sammen i vand for at minimere deres kontakt med det polære opløsningsmiddel. Denne hydrofobe virkning er afgørende for foldning af proteiner, dannelsen af ​​membraner og stabiliteten af ​​cellulære strukturer.

Sammenfattende gør vandets evne til at opløse molekyler, deltage i kemiske reaktioner og påvirke strukturen af ​​biologiske molekyler det absolut vigtigt for livet, som vi kender det.

Varme artikler