结合水是水在生物体和细胞内的存在状态

功能

(1)构成细胞和生物体结构的成分：水分子是极性分子。 细胞内的部分水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖、磷脂等固体物质结合。 这部分水不会蒸发或分离。 ，已失去流动性和溶解性，是生物体的组成部分。 例如，在心脏中，心肌的含水量为79%，与血液的含水量相似。 然而，其中所含的水主要是结合水，因此它变成了固体形式。 (2)稳定的大分子结构：结合水因其与颗粒表面的距离不同以及电场所施加力的大小而分为强结合水和弱结合水。 众所周知，生物大分子具有一定的空间构象，其许多功能都与构象的相互转化有关。 结合水是稳定大分子结构的重要因素。 现已证明，脱氧核糖核酸的双螺旋、胶原蛋白的三螺旋、胰岛素、红色氧化还原素等蛋白质晶体结构的形成、蛋白质分子折叠的转变、脂质双层膜的稳定性等，都与结合水的存在无关。 (3)在生物系统中，质子的转移在能量的转换中起着非常重要的作用。 结合水形成的有序水网络为这种质子转移提供了必要的结构基础。 钠离子和钾离子的主动转移是重要的生命现象。 主动转移是指细胞内外离子或溶质对抗电化学梯度的异常运动，通常用膜泵理论来解释。 近年来，也有人从细胞内有序水对离子的排斥作用来讨论这个问题，并通过实验证实，结合水对某些生物系统的新陈代谢具有决定性的影响。

美国科学家克莱格最近完成了一项非常令人信服的实验。 他在一种小海虾身上发现，根据水合程度的不同，可分为无代谢、代谢受限和正常代谢三个阶段。 他还证明了不同的代谢状态与结合水在肌肉收缩中的作用密切相关。 该作用是由圣乔治于1972年提出的结合水，他认为肌肉收缩是收缩蛋白肌球蛋白周围的水结构形成和破坏的过程。 随后的许多实验都证实，在肌肉收缩过程中，水的状态确实发生了变化。 （4）生命活动：老年医学和癌症是目前医学界最关心的问题。 人们对水状态的研究也对此做出了有益的贡献。 20世纪90年代初有报道称，一些癌组织中的结合水量减少，水分状态与正常组织不同。 显然，这一领域的研究不仅与探索肿瘤发生机制有关，而且可以为其早期诊断提供有意义的信息。 老年医学中对衰老机制有许多不同的解释。 其中之一是蛋白质分子交叉结合形成冰区，从而抑制新陈代谢的想法。 这与细胞内水的状况不无关系。 衰老过程中组织可塑性的衰减可能与蛋白质大分子结合水的能力有关。 低温生物学的研究具有重要的理论和现实意义。 在深部低温条件下，细胞内结合水状态的变化，直接影响生物活性的恢复能力。 从上面的描述中不难看出，生物系统中的结合水对于生命活动非常重要。 它不仅对阐明生命本质具有理论价值，而且可能对医学实践有所贡献。 此外，其研究成果还可能广泛应用于食品加工、纺织、制革、冷冻、储藏等工业生产中。 可以预见，人们对生命系统中水的深入研究一定会结出硕果。 (5)自由水和结合水的比较：在新陈代谢旺盛的细胞中，自由水的含量一般较高，而在休眠种子和越冬植物、生活在干旱和盐分条件下的植物中，结合水的含量为是比较高的。