Роль водородной связи природе
FOR-DLE.ru — Всё для твоего DLE 😉
Привет, я Стас ! Я занимаюсь так называемой «вёрсткой» шаблонов под DataLife Engine.
На своем сайте я выкладываю уникальные, адаптивные, и качественные шаблоны. Все шаблоны проверяются на всех самых популярных браузерх.
Раньше я занимался простой вёрсткой одностраничных, новостных и т.п. шаблонов на HTML, Bootstrap. Однажды увидев сайты на DLE решил склеить пару шаблонов и выложить их в интернет. В итоге эта парочка шаблонов набрала неплохую популярность и хорошие отзывы, и я решил создать отдельный проект.
Кроме шаблонов я так же буду выкладывать полезную информацию для DataLife Engin и «статейки» для веб мастеров. Так же данный проект будет очень полезен для новичков и для тех, кто хочет правильно содержать свой сайт на DataLife Engine. Надеюсь моя работа вам понравится и вы поддержите этот проект. Как легко и удобно следить за обновлениями на сайте?
Достаточно просто зарегистрироваться на сайте, и уведомления о каждой новой публикации будут приходить на вашу электронную почту!
Задание 2
Какие особые свойства обусловлены межмолекулярной водородной связью у низкомолекулярных веществ? Обладают повышенными температурами плавления и кипения, а многие из них неограниченно растворимы в воде.
Задание 3
Какую роль играет межмолекулярная водородная связь в практической жизни человека и в природе?
Наличие водородной связи предопределяет высокую теплоемкость воды, которая имеет большое значение для формирования климата на Земле, для поддержания постоянной температуры тела.
Благодаря водородным связям лед легче воды и не тонет в ней , тем самым сохраняя жизнь водным обитателям.
Вода при нормальных условиях находится в жидком состоянии (аналогичные водородные соединения других элементов являются газами) и является основным растворителем в клетках живых организмов.
Благодаря водородным связям молекулы белков и нуклеиновых кислот имеют спиральное строение.
Водородная связь способствует лёгкому переходу некоторых веществ (например, аммиака, фтороводорода) из газообразного состояния в жидкое и обратно, что позволяет использовать аммиак в качестве хладагента в промышленных холодильных установках.
Задание 4
Сравните вторичную структуру ДНК с вторичной структурой белков.
Каждая половинка двойной спирали ДНК представляет собой полимер, построенный из четырёх видов нуклеотидов. Строгий порядок расположения остатков нуклеотидов одной цепи ДНК напротив нуклеотидов другой формируется именно за счёт водородных связей по принципу комплементарности: между остатками аденинового (А) и тиминового (Т) нуклеотидов ― две водородные связи, между цитозиновым (Ц) и гуаниновым (Г) ― три водородные связи. Вторичная структура белков представляет из себя закрученную полипептидную спираль, которая фиксируется с помощью водородных связей между N ― H группами одного витка спирали и C=O группами соседнего витка.
Задание 5
Раскройте значение внутримолекулярной водородной связи в хранении и передаче наследственной информации у живых организмов. Внутримолекулярная водородная связь является фактором, играющим важнейшую роль в реакциях матричного синтеза: репликации (самоудвоения) молекул ДНК, транскрипции (переписывания информации с ДНК на и-РНК) , трансляции (передачи этой информации с и-РНК на синтезируемый в рибосомах белок) , следовательно, имеет огромное значение в процессах хранения и передачи наследственной информации.
Задание 7
Как с помощью российского мецената Дж. Уотсону была вручена золотая медаль Нобелевского лауреата дважды? 4 декабря 2014 года российский миллиардер Алишер Усманов на нью-йоркском аукционе Christie’s приобрёл за 4,1 миллиона долларов нобелевскую медаль Уотсона ( ранее выставленную учёным с целью пожертвования денег с её продажи для нужд университета) и вернул её учёному.
Источник
3. Водородная связь
Водородная связь — это взаимодействие, возникающее между положительно заряженным атомом водорода и намного более электроотрицательным атомом, чаще всего кислорода, азота или фтора.
Это взаимодействие в несколько раз сильнее межмолекулярных сил, но в десять — пятнадцать раз слабее ковалентной связи.
Водородная связь образуется за счёт электростатического притяжения заряженных атомов, а также некоторый вклад в её возникновение вносит донорно-акцепторное взаимодействие. Из-за поляризации у атома водорода частично освобождается электронная орбиталь, а в атомах фтора, кислорода и азота есть пары электронов. Атом водорода выступает акцептором электронов, атом другого неметалла — их донором.
Водородная связь бывает межмолекулярной (в воде, аммиаке, фтороводороде, спиртах, карбоновых кислотах), а также внутримолекулярной (в многоатомных спиртах, белках, нуклеиновых кислотах).
Водородная связь значительно повышает температуры кипения и плавления веществ, а также их взаимную растворимость.
Рассмотрим влияние водородной связи на температуры кипения водородных соединений неметаллов \(IV\)–\(VII\) групп.
Температуры кипения зависят от молекулярных масс веществ и должны возрастать в каждом ряду. Но для воды, аммиака и фтороводорода эти значения температур не подчиняются общей закономерности. Причина такого явления — возникновение водородной связи.
Водородная связь образуется не только между одинаковыми молекулами, но и между разными. Например, такая связь возникает между молекулами спиртов и воды, что обуславливает их способность смешиваться друг с другом. Так, метанол, этанол, пропанол, этиленгликоль, глицерин растворяются в воде неограниченно благодаря образованию водородных связей.
Водородные связи широко встречаются в природе и оказывают значительное влияние на свойства веществ. Они значительно повышают температуры плавления и кипения веществ, влияют на их растворимость в воде.
Благодаря образованию водородных связей вода, метанол, этанол, уксусная кислота и многие другие вещества при обычных условиях находятся в жидком состоянии.
Водородные связи обуславливают вторичную (спиралевидную) структуру белков, а также соединяют две комплементарные цепи ДНК в единое целое.
Источник
8. Физико-химические свойства воды, определяющие её роль в природе и организме. Биологически важные свойства воды. Примеры водородных связей в биологических системах
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ — параметры, определяющие физико-химические особенности природных вод. К ним относятся показатели концентрации водородных ионов (рН) и окислительно-восстановительный потенциал (Eh).
Организм взрослого человека на 65% состоит из воды, а новорождённого – на 75%. ⅔ от общего количества воды составляет внутриклеточная вода, ⅓ — внеклеточная.
Вода поступает в организм двумя путями: 1) алиментарным (еда, питьё) – 1,5-2,0 литра в сутки; 2) эндогенным (вода, образующаяся при метаболических превращениях) – 0,35-0,4 л в сутки.
Вода в организме участвует в:
- процессах метаболизма;
- терморегуляции как теплоноситель и хладагент;
- трансформации энергии (синтез и гидролиз макроэргических соединений);
- процессе диссоциации электролитов как полярный растворитель;
- растворении минеральных и органических веществ, газов, жидкостей.
Свойства воды объясняются строением её молекул и структурированностью.
Водородная связь — это взаимодействие атома водорода с более электроотрицательным атомом, имеющее частично донорно-акцепторный, частично электростатический характер. Любая химическая связь характеризуется энергией ее образования. По энергии водородная связь занимает промежуточное положение между ковалентной (200 — 400 кДж/моль) и ионной химическими связями и слабыми ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями, находясь в пределах 12 — 30 кДж/моль.
Необычная структура воды обусловливает ее уникальные физико-химические свойства. Все биохимические процессы в организме протекают в водной среде. Вещества, находящиеся в водном растворе, имеют водную оболочку, которая образуется в результате взаимодействия полярных молекул воды с заряженными группами макромолекул или ионов. Чем больше такая оболочка, тем лучше растворимо вещество.
По отношению к воде молекулы или их части делят на гидрофильные (водорастворимые) и гидрофобные (водонерастворимые). Гидрофильными являются все органические и неорганические соединения, диссоциирующие на ионы, биологические мономеры и биополимеры, имеющие полярные группы. К гидрофобным следует отнести соединения, молекулы которых содержат неполярные группы или цепи (триацилглицерины, стероиды и др.). Молекулы некоторых соединений содержат как гидрофильные, так и гидрофобные группы; такие соединения называются амфифильными (от греч. amphy — двоякий). К ним относятся жирные кислоты, фосфолипиды и др. Из вышесказанного следует, что диполи воды способны взаимодействовать не только между собой, но и с полярными молекулами органических и неорганических веществ, локализованных в клетке организма. Этот процесс получил название гидратации веществ.
Физико-химические свойства воды определяют ее биологические функции:
- Вода является прекрасным растворителем.
- Вода выполняет функцию регулятора теплового баланса организма, так как ее теплоемкость значительно превышает теплоемкость любого биологического вещества. Поэтому вода может долго сохранять тепло при изменении температуры окружающей среды и переносить его на расстояние.
- Вода способствует сохранению внутриклеточного давления и формы клеток (тургор).
- В определенных биохимических процессах вода выступает в качестве субстрата.
Большое значение водородные связи имеют в таких биологически важных природных веществах , как белки, ферменты, целлюлоза, а также в синтетических полиамидах. Водородная связь играет большую роль э свойствах многих органических соединений и биологически важных веществ , например таких, как белки и нуклеиновые кислоты. Водородная связь служит причиной некоторых важных особенностей воды — вещества, играющего огромную роль в процессах, протекающих в живой и неживой природе. Она в значительной мере определяет свойства и таких биологически важных веществ как белки и нуклеиновые кислоты.
Источник