水是生命的源泉。活細胞中絕大多數化學反應是在水環境中進行的。水在許多生物化學反應中是一個活潑的參與者,而且是大分子(如蛋白質)性質的重要決定因素。水之所以成為生命活動中最重要的溶劑,是由它的物理化學性質所決定的,而它的物理化學性質取決于它的分子結構,即水是一個帶有氫鍵的極性分子水的介電常數是溶液中最高的,這就意味著按單位容積計算,沒有任何溶劑能比水溶解更多種類和數量的溶質,所以水成為最理想的生物溶劑。比熱是指提高單位數量的某物質單位溫度所需要的熱量。水的比熱在液體中排第二位(汞的比熱最大),這種高比熱特性意味著水的溫度相對不容易發生改變,可作為熱的緩沖劑,這樣以水為介質的生命體系就可以維持在相對穩定的狀態,使生物體少受外界溫度變化的影響。蒸發熱是指在恒定溫度下,使某物質由液態轉變為氣態所需要的熱量。水的蒸發熱大,能為部分脊椎動物所利用,
以汗水的蒸發作為一種冷卻機制;同樣,對于植物來說也是非常重要的,植物葉片通過水分蒸發消耗過多吸收的光能,從而避免溫度升高對細胞造成傷害。氫鍵使水的沸點高達100
℃,所以在正常溫度下,水是液體,有利于生命活動的進行。水的熔解熱最高,這樣在臨近結冰溫度時,溫度下降的趨勢大大降低,從而防止了零度以下的快速降溫,這對于地球氣溫的調節以及水生生物的生存都有十分重要的意義。物體抵抗拉力而不被拉斷的能力稱為抗張強度。由于水分子間的內聚力(水分子間的氫鍵使水分子具有的相互吸引力),水具有很高的抗張強度,因此,水柱可以抵抗外界的拉力而不會被拉斷,這種特性在植物體內水和無機鹽的向上運輸中發揮著重要作用;即使冰的密度低于水而能漂浮水上的現象,對水生生物的生活也很重要。水的表面張力可以維持植物導管中水流的連續性。細胞的含水量與其生理活動是否活躍常常是密切相關的。當細胞含水量充足時其生理活動常較活躍,而當含水量降低時細胞的生命活動也會減弱。植物細胞所具有的膨壓也是通過水分的平衡建立起來的。另外,水的熱傳導性在非金屬物質中是最好的,水的黏度是較低的,水還具有滲透作用等,這些對于生命活動來說都是至關重要的。綜上所述,水是細胞中各種生物化學反應的基本介質,是生命的源泉。
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