Thème 3 — L'eau et la vie

Thème 3

Importance de l'eau

La vie sur Terre a commencé dans l'eau, qui a précédé la conquête de la terre de plus de 3 milliards d'années. L'eau continue d'être essentielle pour tous les êtres vivants. Les propriétés des membranes cellulaires dépendent de sa structure particulière et de la tendance des phospholipides qui les composent à former des bicouches en milieu aqueux.

• L'eau est essentielle pour la vie : elle est un constituant des cellules, en pourcentage selon le type cellulaire et l'état physiologique ; elle offre au corps un moyen de transport des solutés sur de longues et de courtes distances et est impliquée dans le métabolisme cellulaire en tant que substrat, produit ou réactif.
• Turgescence: caractéristique des cellules végétales dans laquelle l'eau exerce une pression sur la paroi cellulaire. Elle est nécessaire pour la croissance des cellules végétales et pour l'ouverture des stomates, ce qui permet la capture du CO2 nécessaire à la photosynthèse.
• Propriétés physiques :
  1. Faible compressibilité : permet l'expansion des cellules de turgescence dans les cellules végétales. Osmose : diffusion de l'eau à travers une membrane semi-perméable.
  2. Bon solvant pour les ions et les substances polaires, favorisant le transport essentiel des solutés dans tout l'organisme.
  3. A une chaleur spécifique élevée et une chaleur de vaporisation élevée, ce qui favorise la régulation thermique. Chaleur spécifique : énergie thermique nécessaire pour élever la température d'une substance d'une certaine quantité. Chaleur de vaporisation : énergie nécessaire pour passer de l'état liquide à l'état gazeux à température ambiante et pression constante. Transpiration : processus par lequel les plantes libèrent de la vapeur d'eau dans l'atmosphère.
  4. Reste liquide dans une large plage de températures (par exemple entre 0 °C et 50 °C), plage de température dans laquelle s'effectuent la plupart des processus métaboliques.
  5. Plus dense à l'état liquide qu'à l'état solide, permettant la survie des organismes sous la glace.
• La molécule d'eau est polaire : la répartition inégale des charges est due à la différence d'électronégativité. Cohésion : attraction entre les molécules dans un liquide basée sur la formation de liaisons hydrogène. Adhérence : attraction entre une phase liquide et une phase solide. Tension de surface : énergie par unité de surface qu'il faut appliquer à un liquide pour l'agrandir (la forte tension superficielle de l'eau permet à certains insectes de marcher sur sa surface).
• Le mouvement de l'eau depuis les racines profondes vers la partie supérieure de la plante accomplit un travail. Le potentiel chimique de l'eau quantifie l'énergie libre par mole. Potentiel hydrique : potentiel chimique de l'eau, par rapport à l'eau pure à la pression atmosphérique, divisé par le volume molaire partiel de l'eau.