Bet365 - Online Sports Betting水中氢键的形成及其对生命演化的影响

2025-06-04 04:07:17

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　　水在4℃密度最大，高于或低于此温度时密度都要减小。这是由于在4℃时，水主要通过氢键以二分子缔合形式(H2O)2存在，紧密堆积，因密度最大。温度升高，缔合程度减小，达沸点时只有少数缔合分子。因此，4℃起，随温度的升高水的密度减小，一般物体热胀冷缩的规律在水的自身占了主导地位。自4℃温度下降，缔合程度增大，三分子缔合的数目增加，趋向冰的结构，冰点时全部分子结合成巨大的缔合冰分子，在冰水中水分子的排布是每1个氧原子有4个氢原子近邻(2个共价键，2个氢键)，这样一种排布导致成一种敞开结构，也就是说冰的结构中有较大的空隙，所以自4℃随温度下降其密度也逐渐减小。由于氢键的存在，水形成冰时会有更多氢键生成，水分子的排布也更规则，因而会发生反常膨胀[4]。

　　氢键对生物演化的作用是相对的，在看待生物演化中氢键的角色时应当从氢键的功能出发，寻找生命中因之存在的特性。我们当然也可以设想其他存在氢键的物质能作为某种形式生命的发源，如液态氨等，但是由于其极低的存在温度，反应速率极低，使得在46亿年中并不能产生合理的生命形式，一种能在其中生存并极其缓慢发展的生命形式或许能在宇宙的某处出现。我们甚至可以认为任何能提供稳定环境的地方都有可能产生相适应的生命形式。当我们将目光拉回地球上水中的氢键时，可以发现由于其特殊的物化性质，水环境成为了生命系统最好的发源地之一，它给予相对的稳定环境，使得许多反应在相对温和的条件下进行，有着较高的反应速率。而水中的氢键也使得生物拓展了它的分布区域进入新的生境，使得植物可以向更高的方向发展以在生存竞争中胜出。因此，许多生命的形态与氢键赋予水的特性相适应，水中氢键的存在与生物的演化息息相关。

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