Woda jako środowisko życia:

• Życie powstało w wodzie i woda w organizmie jest produktem absolutnie niezbędnym do życia

• Woda jest najczęściej występującym składnikiem organizmów żywych (75-85%)

• Substancje budujące cytoplazmę występują na ogół w fazie wodnej, podobnie jak składniki organelli komórkowych

• Podstawowym składnikiem płynów ustrojowych wypełniających jamy ciała oraz naczynia krwionośne i limfatycznej jest woda

• Woda jest niezwykła pod względem właściwości: wysoka temperatura topnienia i wrzenia, wysokie ciepło parowania, duża pojemność cieplna, wysoka stała dielektryczna, dość duża lepkość i ciężar właściwy, wysokie napięcie powierzchniowe i anomalna rozszerzalność

• Jest dobrym rozpuszczalnikiem wielu substancji – substancje pokarmowe mogą przedostawać się do komórek w postaci roztworów, a produkty metabolizmu i inne zbędne substancje są usuwane na zewnątrz w postaci rozpuszczonej w wodzie

• Transport różnych substancji wewnątrz komórek może odbywać się tylko za pośrednictwem wody

• Bierze udział w wielu reakcjach chemicznych jako substrat lub produkt reakcji

• Jest czynnikiem umożliwiającym wzrost szybki komórek i tkanek

Doświadczenie Millera i Ureya – eksperyment mający na celu wyjaśnienie powstania życia na ziemi. Polegał na symulowaniu hipotetycznych warunków środowiska wczesnej Ziemi i testował możliwość zaistnienia w danych warunkach ewolucji chemicznej. Założenia opierały się na hipotezie, że redukcyjna atmosfera Ziemi w owym czasie sprzyjała syntezie związków organicznych z nieorganicznych prekursorów.

- Składniki początkowe: woda, metan, amoniak, wodór.

- Przebieg: Dwie kolby, w jednej znajduje się woda, w drugiej elektrody, pomiędzy którymi przepuszczono wyładowania elektrycznej (stymulujące wyładowania elektryczne w atmosferze). Kolba z wodą jest podgrzewana, a para wodna z niej miesza się z doprowadzanymi gazami, następnie poddawana jest wyładowaniu elektrycznemu i wraca do kolby z wodą po wcześniejszym schłodzeniu.

- Wyniki: Po tygodniu 10-15% węgla znajdowało się w związkach organicznych, 2% węgla utworzyło 13 aminokwasów (z 20-22 budujących białka w organizmach żywych) – najczęstszym aminokwasem była glicyna (najprostszy aminokwas).

Był to pierwszy eksperyment wykazujący możliwość uzyskania podstawowych składników organizmów żywych z materii nieorganicznej.

Życie w atmosferze tlenu (tlen z CO₂ czy H₂O).

Pierwotnie atmosfera nie zawierała tlenu. Pojawił się on wskutek oddziaływania promieni UV z wodą. Jego ilość w atmosferze bardzo się wahała (35%, 17%, 23%). Fotosynteza, która wykształciła się później, również przyczyniła się do zwiększenia ilości tlenu w atmosferze. Proces ten polega na wchłanianiu przez roślinę dwutlenku węgla, po czym następują pewne reakcje w komórkach roślinnych, a ich efektem ubocznym jest wydzielanie tlenu (w węglowodanach tlen pochodzi z wody). Zwiększenie stężenia tlenu jest bardzo szkodliwe dla roślin, zwierząt i ludzi (np. szybciej opadające liście, hemoglobina, która jest nośnikiem tlenu pobieranego z atmosfery zawiera go 97%, więc podniesienie stężenia wpływa na gromadzenie się dwutlenku węgla, co umożliwia zatrucie się nim).