Vsebina
Molekula vode je električno nevtralna, vendar ji asimetrična razporeditev vodikovih atomov na kisikovem atomu daje pozitiven naboj na eni strani in negativni naboj na drugi strani. Med živimi organizmi so pomembne posledice, da voda raztaplja različne snovi, več kot katero koli drugo tekočino, in močna površinska napetost, ki ji omogoča, da tvori kapljice in potuje skozi drobne korenine, stebla in kapilare. Voda je edina snov, ki obstaja kot plin, tekoča in trdna pri temperaturah, ki jih najdemo na Zemlji, in zaradi polarnosti molekule vode je trdno stanje manj gosto kot tekoče. Kot rezultat, led plava, kar ima globoke posledice za življenje povsod na planetu.
Vodikovo vezanje
Polarnost celovite narave molekule vode je enostavna predstavitev glave Mickey Mouses. Atomi vodika sedijo nad molekulo kisika na približno enak način kot ušesa na Mickeysovi glavi. Ta izkrivljena tetraedrska ureditev nastane zaradi načina delitve elektronov med atomi. Atomi vodika tvorijo 104,5-stopinjski kot, ki dajejo vsaki molekuli lastnosti električnega dipola ali magneta.
Pozitivno (vodikovo) stran vsake molekule vode privlači negativna (kisikova) stran okoliških molekul v procesu, imenovanem vezanje vodika. Vsaka vodikova vez traja le delček sekunde in ni skoraj dovolj močna, da razbije kovalentne vezi med atomi, vendar daje vodi nepravilno naravo v primerjavi z drugimi tekočinami, kot je alkohol. Tri žive anomalije so še posebej pomembne za žive organizme.
Reševalec življenja
Zaradi svoje polarnosti je voda sposobna raztopiti toliko snovi, da jo znanstveniki včasih imenujejo kot univerzalno topilo. Organizmi absorbirajo iz vode veliko bistvenih hranilnih snovi, vključno z ogljikom, dušikom, fosforjem, kalijem, kalcijem, magnezijem in žveplom. Ko voda raztopi ionsko trdno snov, kot je natrijev klorid, ioni prosto plavajo v raztopini in jo pretvorijo v elektrolit. Elektroliti vodijo električne signale, potrebne za prenos nevronskih signalov, kot tudi tiste, ki uravnavajo druge biofizikalne procese. Voda je tudi medij, s katerim organizmi izločajo odpadne produkte presnove.
Vezavna sila prehranjevanja
Elektrostatična privlačnost molekul vode drug za drugega ustvari pojav površinske napetosti, pri čemer površina tekoče vode tvori oviro, po kateri lahko nekatere žuželke dejansko hodijo. Zaradi površinske napetosti se kroglica vode dvigne v kapljice, in ko se ena kapljica približa drugi, se med seboj privlačijo, da tvorijo eno samo kapljico.
Zaradi te privlačnosti se lahko voda ustali v majhne kapilare kot enakomeren potok. To rastlinam omogoča, da črpajo vlago iz zemlje skozi svoje korenine, visokim drevjem pa se lahko nahrani, tako da se skozi svoje pore vleče sok. Privabljanje molekul vode drug za drugega tudi pomaga, da tekočine krožijo po živalskih telesih.
Anomalnost lebdečega ledu
Če led ne bi lebdel, bi bil svet drug kraj in verjetno ne bi mogel podpirati življenja. Oceani in jezera bi lahko zamrznili od spodaj navzgor in se lahko spremenili v trdno maso, kadar koli se je temperatura prehladila. Namesto tega vodna telesa pozimi tvorijo kožo ledu; površina vode zmrzne, ko je izpostavljena hladnejšim temperaturam zraka nad njo, leden pa ostaja na vrhu preostale vode, ker je led manj gost od vode. To ribam in drugim morskim bitjem omogoča preživetje v hladnem vremenu in zagotavlja hrano bitjem, ki prebivajo na kopnem.
Razen vode vsaka druga spojina postane v trdnem stanju gostejša, kot je v tekočem. Edinstveno vedenje voda je neposreden rezultat polarnosti molekule vode. Ko se molekule naselijo v trdno stanje, jih vezanje vodika sili v rešetkano strukturo, ki zagotavlja več prostora med njimi, kot so jih imeli v tekočem stanju.