水是细胞中最主要的物质

生命是物质的，所有的细胞都是由水、蛋白质、糖类、脂类、核酸、盐类和各种微量的有机化合物所组成（表1-1）。蛋白质、糖类、核酸和脂类等化合物也被称为生物分子（biomolecules）。

表1-1 细菌细胞的化学组成

化学成份	占细胞的重量（%）	每种分子的类型数
水	70	1
无机离子	1	20
糖及其前体	1	250
氨基酸和前体	0.4	100
核苷和前体	4	100
脂肪酸和前体	1	50
其他的小分子	0.2	～300
大分子（蛋白质、核酸和多糖）	26	～3000

　　生命来自于水， 细胞中水的含量最高，通常占细胞总量70%～80%（图1-6）。细胞中的所有反应都是在水中进行的，所以水是细胞生命的活动介质。

图1-6 细胞中各主要成份的相对含量

　　相邻水分子间的关系是靠氢键维系的（图1-7）。

　　相邻水分子间的关系是靠氢键维系的（图1-7）， 这种氢键赋予水分子哪些独特的性质， 对于生活细胞有什么重要性？

　　● 水的功能

　　水在细胞中既是反应物也是溶剂。水分子参与了生命活动的一些重要反应，在大分子的合成过程中水是产物，而在分解反应中水是反应剂。

图1-7 水分子中的氢键

　　除了作为反应剂外，由于水是极性分子，所以是各种极性有机分子和离子的最好溶剂，主要是靠氢键的形成使这些分子和离子得以溶解（图1-8）。

　　图1-8 水的溶剂作用

　　● 水的存在方式

　　细胞中的水以两种形式存在： 游离水和结合水。游离水是细胞代谢反应的溶剂； 结合水则是以氢键和蛋白质结合的水分子， 占细胞内全部水的4.5%，是原生质结构的一部分。