水在细胞内存在形态是自由水还是结合水?为什么?

Question

水在细胞内存在形态是自由水还是结合水?为什么?

Answer 1

结合水
1 自由水是指在生物体内或细胞内可以自由流动的水,是良好的溶剂和运输工具.如人和动物血液中含水83％,多为自由水,可把营养物质输送到各个细胞,又把细胞产生的代谢废物运到排泄器官.它的数量制约着细胞的代谢强度.如呼吸速度、光合速度、生长速度等.自由水占总含水量百分比越大则代谢越旺盛.
结合水是指在细胞内与其它物质结合在一起的水.水是极性分子,氧侧带部分负电荷,氢侧带部分正电荷,因此水分子很容易与其他极性分子间形成氢键.如氨基、羧基、羟基等均可与水结合,成为结合水.所有这些水不再能溶解其他物质,较难流动.如心肌含水79％,与血液含水量相差不多,但所含的水均为结合水,故呈坚实的形态.结合水不参与代谢作用,然而植物中结合水的含量与植物抗性大小有密切关系.即使干燥的成熟种子也保持约25％左右的水即结合水,这时原生质呈半凝固的凝胶状态,生理活性降到最低程度,但原生质的基本结构还可以保持并可抵抗干旱和寒冷等不良环境.另外,据对人和动物的研究发现,人和动物的年龄愈大,细胞中的结合水愈少,生病时,结合水也有变化.自由水和结合水的区分不是绝对的,两者在一定条件下可以相互转化.如血液凝固时,自由水就变成了结合水.
代谢水是指糖类、脂肪和蛋白质等有机物在生物体内氧化时产生的水.每100g糖氧化时可产生55ml水；每100g脂肪氧化时可产生107ml水；而100g蛋白质可产生41ml水.普通食谱中每418.4J热量的食物代谢后产生12ml水,通常成人每天需进食10460J热量的混合性食物,这样每天约产生300ml代谢水.鸡胚在封闭的蛋壳内发育成小鸡所需的水全是代谢水.
自由水与结合水的比例变化主要取决于新陈代谢强度.
2.一般生物温度升高新陈代谢加快,所以温度适当升高会使细胞内自由水与结合水比值上升.
植物越冬是为了适应低温新陈代谢减慢,所以越冬的植物体内自由水与结合水比值下降
水在生物体中的生理功能是多方面的,如参与细胞中原生质的组成；参与生物体内各种化学反应；参与机体内物质的新陈代谢；参与养分和废物的输送和溶解；参与体温调节等等.因此可以说,没有水就没有生物体的生命活动.