細胞生物學：水是細胞中最主要的物質
來源：網絡發布時間：2009-09-22
生命是物質的，所有的細胞都是由水、蛋白質、糖類、脂類、核酸、鹽類和各種微量的有機化合物所組成（表1-1）。蛋白質、糖類、核酸和脂類等化合物也被稱為生物分子（biomolecules）。
表1-1 細菌細胞的化學組成
| 化學成份 | 占細胞的重量（%） | 每種分子的類型數 |
| 水 | 70 | 1 |
| 無機離子 | 1 | 20 |
| 糖及其前體 | 1 | 250 |
| 氨基酸和前體 | 0.4 | 100 |
| 核苷和前體 | 4 | 100 |
| 脂肪酸和前體 | 1 | 50 |
| 其他的小分子 | 0.2 | ～300 |
| 大分子（蛋白質、核酸和多糖） | 26 | ～3000 |
生命來自于水， 細胞中水的含量最高，通常占細胞總量70%～80%（圖1-6）。細胞中的所有反應都是在水中進行的，所以水是細胞生命的活動介質。
圖1-6 細胞中各主要成份的相對含量
相鄰水分子間的關系是靠氫鍵維系的（圖1-7）。
相鄰水分子間的關系是靠氫鍵維系的（圖1-7）， 這種氫鍵賦予水分子哪些獨特的性質， 對于生活細胞有什么重要性？
● 水的功能
水在細胞中既是反應物也是溶劑。水分子參與了生命活動的一些重要反應，在大分子的合成過程中水是產物，而在分解反應中水是反應劑。
圖1-7 水分子中的氫鍵
除了作為反應劑外，由于水是極性分子，所以是各種極性有機分子和離子的最好溶劑，主要是靠氫鍵的形成使這些分子和離子得以溶解（圖1-8）。
圖1-8 水的溶劑作用
● 水的存在方式
細胞中的水以兩種形式存在： 游離水和結合水。游離水是細胞代謝反應的溶劑； 結合水則是以氫鍵和蛋白質結合的水分子， 占細胞內全部水的4.5%，是原生質結構的一部分。
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