Bài 3: Các nguyên tố hóa học và nước

Quan sát hình 3.2. ta thấy khi nước ở trạng thái rắn (nước đá) giữa các phân tử nước hình thành các liên kết hiđrô bền vững. Khi nước động đặc thì các phân tử nước sẽ sắp xếp thành mạng tinh thể gồm rất nhiều khối tứ diện đều liên kết với nhau, do mạng tinh thể đó có cấu trúc rỗng nên khi đông đặc thì nước đá tăng thể tích.

Khi ta đưa các tế bào sống vào ngăn đá ở trong tủ lạnh, nước trong tế bào sẽ bị đông cứng làm thể tích nước tăng lên làm vỡ tế bào. Như vậy các tế bào sẽ chết.

+ Nguyên tố vi lượng là những nguyên tố chiếm tỷ lệ nhỏ hơn 0,01% khối lượng cơ thể sống.

 + Nguyên tố vi lượng có vai trò quan trọng đối với sự sống: tham gia cấu tạo enzim, vitamin, hoocmon, có vai trò điều tiết các quá trình trao đổi chất trong toàn bộ hoạt động sống của cơ thể.

 + Một số ví dụ về nguyên tố vi lượng ở người:

   - Sắt là thành phần cấu tạo của hêmôglôbin – một prôtêin phức tạp, một huyết sắc tố có trong máu, có khả năng thu nhận, lưu trữ và phóng thích oxi trong cơ thể. Thiếu sắt, cơ thể sẽ thiếu máu, da nhợt nhạt, khó thở,…

   - I-ốt là thành phần không thể thiếu của hoocmon tuyến giáp. Thiếu iot sẽ bị bệnh bướu cổ.

   - Kẽm có vai trò quan trọng: trẻ thiếu kẽm sẽ còi xương, chậm lớn, dễ bị bệnh ngoài da, giảm đề kháng; đối với phụ nữ có thai, thiếu kẽm có thể khiến thai nhỏ, hoặc có thể lưu thai; kẽm cần thiết cho thị lực;…

   - Magie giúp cơ thể sử dụng tốt canxi, do vậy có vai trò bảo vệ men răng và chống loãng xương.

   - Mangan giúp chống loãng xương; giúp sự phát triển ổn định của xương ở trẻ nhỏ.

   Khi tìm kiếm sự sống ở các hành tinh khác trong vũ trụ các nhà khoa học trước hết lại tìm xem ở đó có nước hay không vì:

   + Nước là thành phần chủ yếu trong mọi tế bào và cơ thể sống:

    - Nước chiếm từ 70-90% khối lượng cơ thể.

    - Nước là dung môi hòa tan các chất càn thiết của cơ thể.

    - Nước là môi trường cho các phản ứng trao đổi chất của cơ thể.

    - Nước vận chuyển, chuyển hóa các chất giúp cơ thể duy trì sự sống.

   + Nước là môi trường sống ban đầu của mọi sự sống trên một hành tinh.

 + Cấu trúc hoá học của nước:

   - Phân tử nước được tạo bởi một nguyên tử ôxi kết hợp với hai nguyên tử hiđrô bằng các liên kết cộng hóa trị.

   - Nguyên tử oxi tích điện âm, nguyên tử hiđro tích điện dương. Lực hút tĩnh điện làm cho nguyên tử hiđro bị kéo lệch về phía nguyên tử oxi.

   - Giữa các phân tử nước vừa có lực hút giữa ôxi và hiđrô, vừa có lực đẩy của các ôxi, các hiđrô với nhau. Điều này làm nên các tính chất của mạng lưới nước.

 + Vai trò của nước trong tế bào:

   - Nước vừa là thành phần cấu tạo, vừa là dung môi hoà tan nhiều chất cần thiết cho hoạt động sống của tế bào.

   - Nước là môi trường của các phản ứng sinh hóa.

   - Nước giúp tế bào tiến hành chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống.