Многие реакции в живых организмах протекают исключительно в водных растворах. Знание свойств водных растворов позволяет понять механизмы осмотического гомеостаза, причины нарушения осмотической регуляции и способы ее корректировки.
10.1. СВОЙСТВА ВОДЫ КАК РАСТВОРИТЕЛЯ
Вода - вещество без вкуса, цвета и запаха; при атмосферном давлении 101,3 кПа температура кипения ее равна 373,15 К, а температура замерзания - 273,15 К. На рис. 10.1 представлена фазовая диаграмма воды, иллюстрирующая зависимость фазовых превращений от давления и температуры. Сосуществование всех трех фаз воды: льда, жидкости и пара - возможно только при одном сочетании значений давления и температуры: р = 611 Па, T = 273,16 К. В тройной точке воды О сходятся кривая кипения, соответствующая переходу жидкость - пар (ОА), кривая плавления, соответствующая переходу лед - жидкость (ОС), и кривая сублимации (возгонки), соответствующая переходу лед - пар (ОВ).
Физические свойства воды помогают поддерживать постоянной температуру гомойотермных организмов. Высокое значение теплоты испарения (2,26 кДж/г)
&hide_Cookie=yes)
Рис. 10.1. Фазовая диаграмма воды.
обеспечивает рассеивание необходимого количества теплоты при испарении незначительных количеств воды. Высокая теплоемкость [4,18 Дж/(г-К)] позволяет поглощать большое количество теплоты без заметного изменения внутренней температуры.
Электрическая проводимость воды низкая.
В жидком состоянии вода ассоциирована за счет водородных связей, при 20 °С степень ассоциации равна примерно 4. Молекула воды представляет собой диполь с валентным углом 104,3°; оба атома водорода имеют эффективный положительный заряд (δ+), а атом кислорода - отрицательный (δ-). Полярность молекулы обусловливает высокую диэлектрическую проницаемость (ε = 80), поэтому вода является лучшим растворителем для электролитов.