Тема работы: Вода - Основа жизни

Вода – самая распространенная жидкость на планете, а ее формула H2O
– известнейшая в мире.
H2O – невероятно простая формула, но за ней стоит важная и
загадочная субстанция. И даже химия, как наука, обязана своим
существованием жидкости – первые опыты проводились на водных
растворах.
Несмотря на это, вода пока изучена не до конца. Оксид водорода, как
называют это вещество химики, состоит из двух атомов водорода и одного –
кислорода. Соединяясь, эти три элемента создают невероятно прочную связь,
разрушить которую не так просто.
Весь секрет в том, что ионы водорода настолько малы, что могут
проникать в оболочку кислородного атома соседней молекулы. Так
образуется прочное соединение, объединяющее 4 элемента. Сила этой связи
оберегает структуру воды от разрушения на протяжении миллионов лет. У
субстанции много имен.
Для людей, не связанных с научной деятельностью, это просто вода. А
ученые называют прозрачную жидкость оксидом или гидроксидом водорода,
оксиданом, монооксидом дигидрогена, дигидромонооксидом и даже
гидроксильной кислотой. [4, с. 37]
Еще древнегреческим философом Фалесом провозглашена была вода
началом всех начал. Две тысячи лет спустя Леонардо да Винчи названа вода
одухотворенной жизнью, ведь все живое на Земле «вышло» из воды и
содержит ее в себе как основной природный компонент.
Еще через два века Людвигом Фейербахом сделан вывод, что, глядя на
водную поверхность, человек начал осознание самого себя. В.И. Вернадским,
первым в мире осмыслена всеохватывающая роль воды в истории нашей
планеты: «Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по
влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет
земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое бы ее не

заключало. Все земное ею проникнуто и охвачено.
Вода без Жизни в биосфере неизвестна». [2, с. 19]
И вместе с тем, вода осталась как один из самых таинственных,
неразгаданных феноменов нашей жизни.
   Именно вода сделала и делает нашу планету живой, ведь первые
микроорганизмы зародились в воде, когда еще не было атмосферного
кислорода.
К тому же вода – это единственная жидкость, которая способна к
самоочищению. Например, комплексом поймы и акватории водохранилища
не только обеспечивается самоочищение воды, но и благодаря этому
уникальному свойству освежается наша атмосфера. Если бы на планете не
было воды как универсального растворителя, которому подвластен даже
кремний, нам бы давно уже нечем было дышать.
Вода — одно из самых распространенных веществ в природе и главная
составная часть всех живых организмов. Она покрывает около 2/3
поверхности нашей планеты.
Всего на земном шаре 1390 млн км3 воды, больше всего её в морях и
океанах — 96,4%.
На суше вода спрятана в ледниках и постоянных снегах — около
1,86%. Вечным льдом покрыты Антарктида, остров Гренландия и многие
другие острова в высоких широтах.
В горах на больших высотах образуются горные ледники. Под землёй
воды немного — всего около 1,7% от общего объёма, а на воды суши (реки,
озёра, болота, водохранилища) приходится примерно 0,02%. В живых
организмах и в атмосфере тоже есть вода. А вот пресной воды, так
необходимой нам для жизни, на планете мало — только 2,64%.
Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.
Вода — является основой жизни и все живые существа на 75 % состоят из
воды. Это самый необходимый элемент живой природы. [1, с. 95]
Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и

сушей, создавая условия, в которых может существовать и развиваться
жизнь.
Вода — на первый взгляд простейшее химическое соединение —
является основой жизни на Земле.
Вода транспортирует тепло, растворяет и переносит колоссальные
массы химических веществ и элементов, разрушает и перераспределяет
горные породы, образует формы рельефа и даже участвует в образовании
полезных ископаемых.
Кроме того, вода задействована в ряде метеорологических явлений,
таких как осадки, туманы, облака. Она участвует в создании течений,
волнений, перемещении русел рек и формировании водоемов. А еще она
является средой жизни для множества организмов. Вода является очень
важным экологическим фактором в жизни растений, поскольку все
физиологические процессы происходят при её участии. [3, с. 75]
Роль воды в жизни растений заключается в следующем:
- Вода играет важную роль как растворитель, поскольку минеральные
вещества поступают в растение и перемещаются в нём в виде растворов.
- Вода участвует в процессе синтеза органических веществ.
- Количество поступающей в растение воды определяет облик
растения, его жизненное состояние.
- Вода влияет на распространение растений на Земле.
- Для многих растений вода является средой обитания.
- Вода воздействует на растения извне в различных формах: в виде
дождя, тумана, искусственного полива, грунтовых вод. Получают растения
воду из почвы и атмосферы. Но атмосферная влага в большинстве случаев
играет косвенную роль, уменьшая испарение воды из почвы. [1, с. 99]
Лишь немногие растения способны поглощать воду из атмосферы: мхи,
лишайники, эпифиты, растущие в тропиках на стволах деревьев.
В пустынях большое значение в жизни растений имеет роса, которая
является основным источником воды в летний период.

Дождь, основной источник воды, поступающей в почву, а влажность
почвы имеет первостепенное значение в жизни растений.
Поскольку режим влажности на разных участках земной поверхности
неодинаков, это ведёт к появлению разнообразных экологических групп
растений, приспособленных к тому или иному водному режиму.
Наземные растения отличаются от наземных животных в двух
существенных отношениях.
Во-первых, надземные части растений испытывают такие же потери
воды, как и животные, зато их подземные части (корни) непосредственно
соприкасаются со средой, из которой с большей или меньшей легкостью (в
зависимости от содержания воды в почве) они могут сразу же получить воду.
Во-вторых, вода для растений в равной мере является и условием, и
ресурсом, поскольку в основе питания растений лежит реакция между водой
и двуокисью углерода в процессе фотосинтеза.
Наземные растения поглощают воду из почвы специализированными
органами - корнями или ризоидами (мхи). Когда в непосредственной
близости от корней запасы воды в почве истощаются, корни увеличивают
активную поверхность путем роста, так что корневая система растений
постоянно находится в движении. [3, с. 79]
У высших растений есть дополнительные пути поступления воды. Мхи,
как и лишайники, могут поглощать воду всей поверхностью. Семена
поглощают воду из почвы.
Многие эпифиты (растения, живущие на поверхности других растений)
поглощают воду из воздуха, насыщенного водяными парами (листьями,
воздушными корнями).
Поступившая в растение вода, расходуется на жизненные процессы.
Среди основных адаптаций растений в отношении к водному фактору
можно выделить следующие:

- уменьшение потери воды (толстая восковая кутикула, опушенные
листья, листья превращены в колючки или иглы, погруженные устьица,
сбрасывание листьев);
- увеличение поглощения воды (длинные корни, обширная корневая
система);
- запасание воды;
- переживание неблагоприятного периода (в виде семян, луковиц или
клубней).
В почве вода находится в разных физических состояниях: жидком,
газообразном (водяной пар), твердом (лед), химически и физико-химически
связанном с другими веществами и твердыми минеральными, органическими
и органо-минеральными частицами. [5, с. 45]
Зависимости от физического состояния и характера связей воды в
почвенном среде различают категории, формы и виды грунтовой воды. В
почве выделяют следующие категории воды:
- химически связанная вода, входящая в состав других веществ
(например, гипса) и недоступна для использования растениями;
- жесткая вода (лед) - находится в этом состоянии по низкой
(отрицательной) температуры и недоступна для растений, однако становится
доступной после таяния;
- водяной пар, содержащийся в почвенном воздухе и после
конденсации становится доступной для растений;
- прочно связанная вода, которая содержится адсорбционными силами
на поверхности частиц почвы в виде пленки толщиной в два-три диаметра
молекул воды, находится в газообразном состоянии (водяной пар) и
недоступна для растений;
- непрочно связанная вода, которая представляет собой пленки влаги
вокруг частичек грунта толщиной до 10 диаметров молекул воды,
перемещается между грунтовыми частицами под воздействием сорбционных
сил и является труднодоступной для растений;

- свободная вода, которая не связана молекулярными силами с
частицами почвы, поэтому свободно или под влиянием менисковых сил
движется в грунтовых порах и доступна для растений. [3, с. 85]
Человек может прожить без воды всего несколько суток. Для
нормальной работы всех органов человеку необходимо как минимум 1,5 л
воды в день.
Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит
отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах
терморегуляции и дыхания человека.
Вода – единственное вещество, на отсутствие которого организм
реагирует очень быстро и сразу же серьезными последствиями. Достаточно
всего на несколько дней отказаться от воды, чтобы организм дал понять: это
катастрофа. Теряться запасы влаги начинают уже при первых проявлениях
жажды. Достаточно лишиться только 5 % жидкости, чтобы возникли
трудности с глотательным синдромом, начались галлюцинации и обмороки,
нарушились слух и зрение. Если вовремя не восстановить водный баланс,
возможен летальный исход. [4, с. 105]
Функции воды в организме:
- выводит токсины, шлаки, соли и продукты жизнедеятельности;
- транспортирует полезные вещества ко всем органам;
- способствует сокращению мышц;
- играет роль смазки для суставов;
- регулирует кроветворение, артериальное давление;
- активирует работу мозга;
- ускоряет обменные процессы;
- поддерживает стабильную температуру тела;
- защищает органы от повреждений;
- прибавляет силу и энергию. [5, с. 47]

Вещества в зависимости от температуры замерзания, плавления и
кипения могут встречаться в природе в трех агрегатных состояниях
— твердом, жидком и газообразном.
Вода замерзает при О °С, а кипит при 100 °С.
В повседневной жизни мы можем встретить воду в любом из ее трех
состояний, причем ее форма постоянно меняется. Жидкая вода испаряется и
переходит в газообразное состояние — водяной пар. Он конденсируется и
превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и
превращается в твердый лед.
Под лучами Солнца вода испаряется из водоемов и поднимается в
воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи и выпадают на землю
в виде дождя или снега, который превращается в воду. Она впитывается в
землю и снова возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала.
Так происходит круговорот воды в природе.
Если в сосуд с водой мы поместим кристаллы поваренной соли, то
сможем наблюдать, как количество твердого вещества постепенно
уменьшается. Вода при этом приобретает новые свойства: у нее появляется
соленый вкус, изменяются плотность и температура замерзания. Полученную
жидкость уже нельзя назвать водой, это раствор. Между молекулами соли и
воды возникают межмолекулярные связи, благодаря которым молекулы соли
отрываются от поверхности кристалла. [4, с. 114]
 Вода составляет значительную массу большинства клеток.
Все живые организмы состоят из клеток: человек, растения, животных,
бактерии и т.д. Клетка – это наименьшая единица строения живого
организма.
В состав всех клеток входят органические и неорганические вещества.
Самое распространенное неорганическое вещество – вода. Она реализует
такие основные функции:
- Функцию растворителя - большинство химических реакций
протекают только в водной среде.

- Транспортная функция. Помогает переносить питательные вещества
из одной части в другую. Функция регенерации. С помощью воды удаляются
ненужные продукты жизнедеятельности.
- Вода как реагент. Она участвует во многих химических реакциях:
полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза. [2, с. 55]
- Терморегуляторная. Поглощает большое количество тепловой
энергии при минимальном повышении собственной температуры. Таким
образом, защищает организм от перегрева и обеспечивает равномерное
распределение тепла по всему организму.
- Придает форму и упругость клетке. Вода практически не сжимается (в
жидком состоянии) и служит гидростатическим скелетом. В составе клетке
вода занимает 1 место среди всех химических соединений, определяет объем
и упругость. [2, с. 57]
Много воды содержится в клетках мозга и эмбрионов человека более
80%; в клетках живой ткани - всего 40%. [5, с. 58]
Вода в качестве реагента участвует во многих химических реакциях:
фотосинтеза растений; гидролизе – разрушении веществ с присоединением
воды.
Вода играет большую роль в химических реакциях, протекающих в
клетке в водных растворах.
Она растворяет ненужные организму продукты обмена веществ и тем
самым способствует выводу их из организма. Большое содержание воды в
клетке придает ей упругость. Вода способствует перемещению различных
веществ внутри клетки или из клетки в клетку.
Вода служит источником ионов водорода при фотосинтезе. Вода в
клетке находится в двух формах: свободной и связанной.
Свободная, входит в состав цитоплазмы, заполняет межклеточные
пространства, заполняет сосуды, пространства между органами. Она нужна
для транспортировки веществ и для поддержания процессов
жизнедеятельности Связанная, входит в состав клеточных структур

(например, белков, мембран). Основным различием бактериальной клетки
является отсутствие ядра. Вместо него в центральной части находится
ядерное вещество, которое выполняет такие же функции. [1, с. 87]
Свободная вода в ее составе выполняет функции:
- растворителя;
- транспортировки;
- обеспечивает процессы метаболизма;
- способствует размножению.
Свободная вода составляет 95% всей воды в клетке и используется
главным образом как растворитель и как дисперсионная среда коллоидной
системы протоплазмы. Свободная вода представляет собой на молекулярном
уровне динамичную, вечно подвижную субстанцию (модель «мерцающих
кластеров»). [5, с. 74]
Выходит, что для получения достоверного знания о воде надо как-то
застабилизировать ее молекулу, привести её в относительно застывшее
состояние, то есть закристаллизовать.
Действительно, структура льда изучена несравненно точнее, чем
водная.
Свободная вода, в сущности, это «развязанная» в матричные ледяные
цепочки талая вода.
Связанную воду клеток живых организмов называют
квазикристаллической, так как по ряду характеристик она близка ко льду.
Связанная вода, на долю которой приходится всего 4-5% всей воды клетки,
непрочно соединена с белками водородными связями. [2, с. 87]
Вода способствует сохранению объема и упругости клетки, выполняет
роль растворителя - вещества растворимые в воде называются
гидрофильными.
Вода выполняет функцию реагента, участвуя во многих химических
реакциях полимеризации, гидролиза, в процессе фотосинтеза.

Она выполняет транспортную функцию, обеспечивая передвижение по
организму вместе с водой растворенных в ней веществ к различным его
частям и выведение ненужных продуктов из организма. [2, с. 89]
Вода это термостабилизатор и терморегулятор - обеспечивая высокую
теплоемкость и ослабляя влияния на организм значительных перепадов
температуры в окружающей среде.
Упорядоченность структуры внутриклеточной воды представляет
собой ее наиболее устойчивое состояние в условиях клетки и вполне
соответствует термодинамическим представлениям.
В некоторых источниках отмечается, что значение х (в формуле
(Н20)х) при комнатной температуре может достигать от 1 до 4-х единиц, то
есть, каждая молекула воды может быть связана не более чем с четырьмя
молекулами.
Если бы удалось каким-то способом повысить степень агрегации
обычной воды до х>4, то ее температуры кипения и замерзания также
повысились бы. Но ничего подобного пока не наблюдается, что является еще
одним доказательством того, что степень агрегатного структурирования воды
не превышает четырех молекул.
Обычная вода представляет собой смесь 50% Н20 + 50% (Н20)2.4 и
имеет температуру кипения +100 С. Информационно - структурированная
вода якобы содержит 100% (Н20)912, но температура кипения ее также равна
+100 . [5, с. 174]
В жизнедеятельности клеток вода играет особо важную роль.
При потере воды клетка погибает.
Значительная часть химических реакций, протекающих в живой клетке
может проходить только в водных растворах.
Вода является источником необходимого организму кислорода и
водорода. Вода обеспечивает ток крови и лимфы как в клетке, так и в
организме. Содержимое клетки представляет собой разбавленный водный
раствор электролитов.

С открытием рентгеновских лучей и развитием рентгеноструктурного
анализа уже в прошлом веке начался второй этап исследований структуры
воды.
Первые работы П. Дебая показали, что жидкая вода ближе по своей
структуре к твердым телам, а не к газам, как то предполагал Ван-дер-Ваальс,
поскольку в размещении молекул воды явно прослеживалась некоторая
регулярность - ближний порядок, характерный для твердых тел.
Первая рентгенограмма воды была получена в 1922 году и отражала
только положение атомов кислорода со средними расстояниями между ними
0,28 нм. В конце 20-х гг. была определена тетраэдрическая координация
молекул в структуре льда, где каждая молекула окружена четырьмя другими.
Но только в 1933 году удалось установить, что главным виновником
аномальных свойств воды являются направленные Н - связи, которые играют
важную роль и в химии органических соединений. [1, с. 95]
На этой основе Дж. Бернал и Р. Фаулер построили принципиально
новую модель структуры жидкой воды исходя из «однобокого»
расположения протонов внутри электронного облака иона кислорода,
определяющего сильный электрический момент молекулы воды. [1, с. 98]
Выяснилось, что структура воды обусловлена распределением зарядов
самой молекулы Н20 по углам тетраэдра. Чтобы попытаться найти истоки
жизни и понять откуда они взяли начало, их необходимо связывать только с
происхождением Земли.
Первая среда жизни - водная среда обитания. Именно в ней возникло
начало жизни на нашей планете. Затем в ходе исторического развития
началось заселение многими организмами наземно-воздушной среды.
Вода — это удивительное вещество, которое делает нашу планету
пригодной к жизни и дарит жизнь растениям, животным и людям. Общий
объём воды в гидросфере земли составляет 1,4 млрд. км3.

13

Из этого количества 96,5% это моря и океаны. В толще воды -
пелагиаль заселились пелагические организмы, способные к активному
плаванию или удержанию в определенных слоях. [4, с. 148]
Соответственно этому подразделение пелагических организмов идет
по двум группам - нектону и планктону. [6, с. 54]
Обитателями дна образуется третья группа организмов - бентос.
Нектон - является совокупностью активно передвигающихся
животных, у которых нет непосредственных связей с дном. Планктон –
является совокупностью организмов, у которых нет способности быстро и
активно передвигаться.
Бентос является совокупностью организмов, которые обитают на дне
водоема. [6, с. 55]
Вода обладает удивительными свойствами многие из которых
оказывают непосредственное влияние на природные процессы,
происходящие на земле.
Свойства воды, которые в значительной степени оказывают влияние на
природные процессы, происходящие на планете:
- Теплоемкость. Теплоемкость воды достаточно велика, так в одном
литре можно сохранить в 33- раз больше тепла, чем в таком же объёме
воздуха. Она нагревается медленнее, но долго сохраняет тепло. Это ее
свойство в значительной степени влияет на климат земли. Ведь обладая
высокой теплоемкостью, она долго сохраняет тепло.
Поэтому мировой океан является своеобразной грелкой для целых
континентов. Благодаря чему страны, расположенные вблизи океана, имеют
мягкий климат без суровой зимы с небольшими перепадами температуры.
- Текучесть и способность испаряться – обеспечивают постоянный
круговорот воды в природе. Испарившаяся влага из атмосферы проливается
дождем или выпадает снегом, постоянно обеспечивая живительной вагой
почву, растения, постоянно пополняя запасы наземных и подземных вод.
- Обновление. В процессе круговорота воды в природе происходит ее

14

постоянное обновление. Временной период, за который оно происходит
значительно отличается. [3, с. 144]
Реже всего она обновляется в ледниках — 1 раз за 8 тысяч лет,
подземные воды обновляются 1 раз за 5 тысяч лет, замкнутые бессточные
озёра – за 2-3 тысячи лет, а проточные озера всего за пару лет.
В реках она обновляется гораздо быстрее, всего за 12 суток, то есть 30
раз в год, в атмосфере – через 9 суток. Быстрее всего вода обновляется в
живых организмах – всего за несколько часов. [3, с. 149]
- Самоочищение. Вода обладает удивительным свойством
самоочищения. При незначительном ее загрязнении природа сама способна
справится с загрязнением. Но на процесс самоочищения нужно время, а
существующий нынче темп, с которым люди ее загрязняют уже не позволяет
воде реализовывать это свое свойство. Все люди должны понимать, что
1м3 загрязнённых промышленными и бытовыми стоками вод портит и делает
не пригодной для питья 10 м3 чистой воды.
- Единство. Это одно из главных свойств и особенностей воды. В.И.
Вернадский писал: «Все природные воды, где бы они не находились,
теснейшим образом связаны между собой и представляют единое целое».
Суть в том, что все, что происходит с водой, в одном каком - нибудь
регионе планеты отражается на ней и в других регионах и континентах. Это
должны знать и помнить все люди. [3, с. 155]
Таким образом, вода благодаря своим поистине уникальным свойствам
является одним из важнейших факторов жизнеобеспечения на Планете.
Наша жизнь полностью зависит от воды.
Вода, без всяких преувеличений, - природная основа жизни.
Все живое на Земле вышло из воды и состоит в основном из нее же.
Вода является ключевым компонентом земной природы и в то же время
наименее изученным, до сих пор хранящим в себе громадное множество тайн
и нереализованных возможностей, к которым наука только подступает.
Вода имеет важное значение для жизни всего живого.

15

Именно в воде появились первые признаки жизни, и первые
организмы.
Также без воды не может существовать вся экосистема (животные,
растения, птицы, бактерии).вода в атмосфере стабилизирует климат и погоду
земли. Она участвует в геологических процессах (почва, горы, холмы).
Вода является драгоценным сырьем для сохранения жизни на планете.
В жизнедеятельности клетки вода выполняет ключевую роль. Вода
необходима для каждого процесса в живом организме и содержится в
каждом органе. Вода – источник жизни, ее биологическая роль бесценна для
живого организма.
Поэтому вода для человека - необходимая и незаменимая потребность
для жизни.
Вода в организме человека обеспечивает передвижение крови по
сосудам.
Вода - главный источник энергии для обеспечения существования
человека. 
Вода в природе находится в постоянном круговороте.
Вода испаряется с поверхности растений, почвы, водоемов,
накапливается в атмосфере, концентрируется и, перейдя определенный
предел, выпадает в виде осадков, пополняя водные запасы океанов, рек, озер
и т. п.
Количество воды на планете земля не изменяется. Вода меняет свою
форму жидкая – газообразная – твердая - жидкая – это и есть круговорот
воды в природе.
Вследствие хозяйственной деятельности человека (вырубки больших
массивов леса, осушения или орошения земель, чрезмерное загрязнение вод
промышленными и бытовыми стоками) может произойти нарушение
круговорота воды в природе, что неизменно повлечет за собой глобальные
изменения в природных процессах на всей планете, что в дальнейшем

16

приведет к катастрофическим наводнениям или к обезвоживанию земли, а,
следовательно, и к исчезновению жизни на земле.

17

Список литературы

1. Батмангхелидж Ф. Особенности воды / Батмангхелидж, Фирейдон. -
М.: Попурри, 2018. – 315с.
2. Поликанов К.П. Значение воды в биологии. - М.: Книга по Требованию,
2018. - 354 c.
3. Полехина Л.В. Вода – основа жизни на планете. - М.: Эксмо, 2019. -
 198 c.
4. Платова А. С. Значимость воды для жизни человека. - М.: АльтПресс,
2020. - 355 c.
5. Шитов С.М. Вода – это жизнь. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2018. – 157с.
6. Яхнин Э. Я. Состав и функции воды. – Спб.: Азбука, 2020. - 218с.