תכונות ייחודיות נוספות של המים

חשיבות המים במערכות ביולוגיות

לחצו על כל אחת מהתכונות הבאות כדי ללמוד עליהן

חיים מתחת לקרח

כאשר מים קופאים, כל מולקולת מים יכולה ליצור ארבעה קשרי מימן עם ארבע מולקולות מים סמוכות, ומתקבל מבנה של סריג תלת־ממדי:י

קרח קל ממים: יצירת בתי גידול מיוחדים

1/2

קרח קל ממים: יצירת בתי גידול מיוחדים

חיים מתחת לקרח

בגלל קשרי המימן בין מולקולות המים, צפיפות הקרח קטנה מצפיפות המים ולכן קרח קל ממים, וצף על פניהם. שכבת הקרח באזורים הארקטיים צפה על פני המים ויוצרת שכבת בידוד בין המים שתחתיה לבין האוויר הקר שמעליה. זו הסיבה שהמים מתחת לשכבת הקרח, נוזליים והטמפרטורה בהם גבוהה דיה על מנת הלאפשר חיים בבתי גידול אלה.ה

2/2

למים מתח פנים גבוה: הליכה על המים והצטברות טל

הולכים על המים

בעלי חיים שונים יכולים "ללכת" על המים. כיצד קשור הדבר לתכונות המים?ם תוכלו לצפות שוב בשני הסרטונים שלפניכם, בהם צפיתם גם בתחילת הפרק:פ

לטאה הולכת על המים (צפו עד 01:00)

ע"איסוף" מים על ידי טחב מדברי

1/3

למים מתח פנים גבוה: הליכה על המים והצטברות טל

שתי התופעות, ההליכה על המים ואיסוף הטיפות על הטחב נובעות ממתח הפנים הגבוה של המים.ם בשכבה העליונה של המים יש מגע בין המים הקוטביים לאוויר שאינו קוטבי. הכוחות הבין־מולקולריים הפועלים על מולקולות המים באזור המגע עם האוויר יוצרים שכבת מולקולות צפופה, היוצרת מעין קרום המאפשר לחרקים וגם ללטאות ללכת על השכבה העליונה של המים.ם

2/3

למים מתח פנים גבוה: הליכה על המים והצטברות טל

בטחב המדברי נקוות טיפות מים על עלי הטחב (מאדי ערפל או גשם) ו"גולשות" לתוכו באמצעות מבנים מיוחדים על עלי הטחב.ב אך מה גורם לטיפות להיות בצורה כדורית?ב מתח הפנים הוא גם הגורם לצורתה הכדורית של טיפת המים. המשיכה של המולקולות הנמצאות על פני הנוזל, אל תוך הנוזל, מקטינה את שטח הפנים של הטיפה, וגורמת לצורה הכדורית.ה

3/3

תופעת הנימיות: עליית המים בניגוד לכוח הכובד

כיצד יכולים מים להגיע משורשי העצים ועד לצמרות בניגוד לכוח הכבידה?ה צפו בסרטון המתאר את עליית המים בעצים:ה

1/3

המים כממס

אחת התכונות המאפיינות את מולקולות המים היא כושרם להמיס מגוון גדול של חומרים. מרבית החומרים המצויים הן בסביבה הפנים־תאית והן בסביבה החוץ־תאית הם חומרים מומסים במים. יתר על כן, כל תהליכי חילוף החומרים המתרחש בתאים מותנה בכך שהמגיבים בתהליכים השונים יהיו מומסים במים. גם מעבר של חומרים ממקום למקום בתוך התא עצמו או דרך קרומי התאים מתאפשר רק כשהם מומסים במים.ב

מולקולת המים היא מולקולה קוטבית:ע בכל מולקולה, לאטום החמצן מטען שלילי חלקי, ולכל אחד מאטומי המימן מטען חיובי חלקי:ב

כושרם של המים להמיס מגוון רחב של חומרים נובע מתכונת הקוטביות של מולקולות המים. להרחבה בנושא מבנה מולקולת המים היכנסו ליחידה 2, ולהרחבה בנושא המסה היכנסו ליחידה 3.ח

1/2

המים כממס

המים מובילים חומרים

הובלת חומרים במערכות ההובלה של צמחים ובעלי חיים נעשית בסביבה מימית:מ בנוזל הדם והלימפה, בבעלי חיים ובנוזלי העצה והשיפה בצמחים.ב המים זורמים בקלות בזכות הצמיגות הנמוכה שלהם, וכך מתאפשרים הובלת חומרים חיוניים כמו גזים, מולקולות אורגניות קטנות ומלחים וכן סילוק חומרי פסולת.ד

שמירה על סביבה פנימית קבועה ברמת התא וברמת האורגניזם

מים יכולים לעבור דרך קרומי תאים באוסמוזה, ולשמור על מאזן מים. ג המים מסייעים בוויסות רמת החומציות בסביבה הפנים־תאית ובאורגניזם השלם.ב

הרחבה בנושא אוסמוזה, תוכלו לקרוא בפרק קרום התא,ה תת-פרק המקרה הפרטי של המים.נ

2/2

תופעת הנימיות: עליית המים בניגוד לכוח הכובד

נימיות היא יכולתו של נוזל לעלות בצינורות דקים.ב כושר הנימיות נקבע ע"י כוחות קוהזיה וכוחות אדהזיה.ב משמעות המילה קוהזיה היא להתאחד, להתחבר יחד.ב כוחות קוהזיה מתארים את כוחות המשיכה בין מולקולות הנוזל בנוזל עצמו.ב

משמעות המילה אדהזיה היא להדביק, או לחבר יחד.ב כוחות אדהזיה מתארים את כוחות משיכה בין הנוזל לבין חומרים קוטביים שמהם עשוי המשטח.ב

2/3

כושר הנימיות של המים: תנועת מים בניגוד לכוח הכבידה

כוח הנימיות:כ

כוחות בין מולקולות המים מאפשרים את תנועת המים משורשי העצים עד צמרות. אדהזיה וקוהזיה הם הכוחות המאפשרים יצירת עמודת מים רציפה מהשורש ועד הצמרתי:י באמצעות כוחות האדהזיה המים "נדבקים" לצינורות ההובלה בצמח.ע החיבור בין מולקולות המים לבין עצמן באמצעות כוחות הקוהזיה, יוצר עמודת מים רציפה מהשורש ועד לצמרת העץ.ב יצירת עמודת המים הרציפה חיונית לתנועת המים בצמחים.ב

3/3

מים הם מגיב בתהליכי חילוף חומרים

בנוסף לתפקידם החשוב כמסס, למים תפקיד חשוב בתהליכים מגוונים הן ברמת התא הבודד והן ברמת האורגניזם.ב

המים כמגיב

מים הם מגיב חשוב בתהליך הפוטוסינתזה שבו אנרגיית השמש מאפשרת בנייה של גלוקוז מפחמן דו־חמצני ומים. התהליך מתרחש בכל היצורים האוטוטרופיים, והוא מקור החומר האורגני בעולמנו.ה

בתהליכי חילוף חומרים, מולקולות נבנות ומתפרקות.ה תהליכי פירוק של מקרומולקולות ליחידות המבנה מכונים הידרוליזה (הידרו= מים. ליזיס=פירוק). בתגובות אלה מולקולות מים הן אחד המגיבים בתהליך, והן מתפרקות תוך כדי התהליך. ה

חום סגולי וחום אידוי גבוהים: ויסות טמפרטורה של אורגניזמים

חום אידוי

אחד המנגנונים המאפשר לנו לשמור על חום גופנו הוא תהליך ההזעה.ג כאשר אנו מזיעים מופרשים מים מבלוטות הזיעה אל פני העור.כ כיצד מקררת אותנו הזיעה? וכיצד קשור הדבר לתכונות המים?ע למים חום אידוי גבוה. משמעות הדבר היא שנחוצה כמות אנרגיה גבוהה על מנת להפוך מים לאדים.ע בעת הזעה משמשת אנרגיית החום של הגוף לאידוי הזיעה, והגוף, שהשתחרר מהאנרגיה, מתקרר.ג מאותה סיבה קר לנו כאשר אנחנו רטובים: אידוי המים גורם לקירור הגוף.ג

1/2

חום סגולי וחום אידוי גבוהים: ויסות טמפרטורה של אורגניזמים

חום סגולי

החום הסגולי הוא כמות האנרגיה שיש להשקיע על מנת לשנות את הטמפרטורה של גוף כלשהו. למים חום סגולי גבוה, כלומר הם קולטים כמויות גדולות של חום תוך עלייה קטנה יחסית בטמפרטורה. החום הסגולי הגבוה של המים מאפשר לשמור על טמפרטורה קבועה יחסית, גם כאשר יש תנודות טמפרטורה בסביבתם. מנגנון זה יעיל באורגניזם, בטווח טמפרטורות מוגבל. אם שינויי הטמפרטורה גדולים מדיי, יידרשו מנגנוני ויסות אחרים.ה בנוסף, החום הסגולי הגבוה של המים ממתן שינויי טמפרטורה בבתי גידול ימיים, ומאפשר לאורגניזמים רבים לאכלס את בתי הגידול המימיים על פני כדור הארץ.ה

2/2