Eigenschaften des Wassers und Funktionen von Salzen

Eigenschaften des Wassers

Die Eigenschaften des Wassers werden durch die Polarität des Wassermoleküls bestimmt, welche die lösende Kraft und die Existenz von Wasserstoffbrücken ermöglicht.

• Power-Lösungsmittel: Durch die Polarität des Moleküls kann sich Wasser zwischen die Ionen im Kristallgitter ionischer Verbindungen schieben, die Anziehung zwischen ihnen verringern und sie trennen (Lösung).
• Flüssigkeit bei Umgebungstemperatur: Die starke Kohäsion zwischen den Molekülen sorgt dafür, dass Wasser bei normalen Temperaturen flüssig bleibt. Dadurch wirkt es als Transportmedium im Körper.
• Inkompressible Flüssigkeit: Aufgrund der hohen Kohäsion nimmt das Volumen der Flüssigkeit auch unter Druck kaum ab.
• Kapillarität: Die Wasserstoffbrücken sorgen für einen hohen Zusammenhalt. In Kombination mit der Adhäsion an Oberflächen anderer Strukturen kann Wasser in schmalen Kanälen aufsteigen.
• Hohe Oberflächenspannung: Moleküle an der Oberfläche werden nur von den internen Wassermolekülen angezogen, was die Bindekraft erhöht.
• Hohe Verdampfungswärme: Es wird viel Energie benötigt, um die Wasserstoffbrücken zu lösen, um vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überzugehen.
• Geringere Dichte von Eis: Im Gegensatz zu den meisten Flüssigkeiten, deren Dichte beim Abkühlen zunimmt, ist Eis weniger dicht als flüssiges Wasser.

Funktionen von Mineralsalzen (Anorganische Biomoleküle)

Mineralsalze sind anorganische Verbindungen, die in Wasser löslich oder unlöslich sein können und feste Strukturen in Lebewesen bilden.

Struktur und Schutz

Sie dienen der Bildung harter Strukturen zur Unterstützung und zum Schutz.

Physiologische und biochemische Funktionen

Elemente wie Na, K und Mg sind essenziell für die Aufrechterhaltung osmotischer Konzentrationen.

Osmotische Prozesse

Biologische Prozesse hängen von der Konzentration gelöster Stoffe im Wasser ab. Bei zwei durch eine semipermeable Membran getrennten Lösungen unterschiedlicher Konzentration wandert das Lösungsmittel von der verdünnteren (hypotonen) zur konzentrierteren (hypertonen) Lösung, bis beide isotonisch sind. Der Druck, der diesen Wasserdurchgang verhindert, wird als osmotischer Druck bezeichnet.

pH-Wert-Regulierung

Der pH-Wert wird neutral bei pH 7 gehalten (pH < 7 ist sauer). Um pH-Änderungen zu vermeiden, wirken Puffersysteme (z. B. Phosphat- oder Bikarbonat-Puffer) als Protonendonatoren oder -akzeptoren, um den pH-Wert stabil zu halten.