什么是自由水?

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自由水是指在生物体内或细胞内可以自由流动的水，它担任着溶剂和运输工具的角色。例如，在人体和动物体内，血液中的水含量高达83%，这些水主要是自由水，它负责将营养物质输送到细胞，并将细胞产生的废物运送到排泄器官。自由水的含量直接影响细胞的代谢活动。当自由水占总水含量的比例较高时，细胞的代谢活动通常较为旺盛。
结合水是另一种形式的水，它存在于细胞内，与其他物质紧密结合。由于水分子具有极性，能够与其他极性分子如氨基、羧基和羟基等形成氢键，因此这部分水不再容易溶解其他物质，流动性较差。例如，心脏中的水含量与血液相似，但心脏中的水主要是结合水，这就是为什么心脏具有坚实状态的原因。结合水不参与代谢作用，但在植物中，结合水的含量与植物的抗逆性有着密切的联系。即使是干燥的成熟种子，也含有约25%的结合水，使得原生质处于半凝固的凝胶状态，生理活性降低，但仍能保持基本结构，从而抵抗干旱和寒冷等不良环境。
研究发现，随着年龄的增长，人和动物细胞中的结合水含量会减少，而在生病时，结合水的含量也会发生变化。自由水和结合水之间的区分并不是绝对的，它们在特定条件下可以相互转化。例如，当血液凝固时，自由水就会转变为结合水。
自由水在细胞内具有多种重要功能：
1. 作为良好的溶剂，自由水溶解细胞内的许多物质，为生化反应提供必要的介质。
2. 作为各种生化反应的介质，许多生物化学反应需要水的参与。
3. 作为生化反应的原料，例如光合作用和呼吸作用。
4. 作为物质运输的媒介，自由水在生物体内的流动有助于营养物质的输送和废物的排出。