生物都是含水系統。只有在含水的情況下，才有生命活動。水的高比熱、高汽化熱使其成為有機體的溫度調節劑。正常生理條件下，體液在機體內流動、迴圈把養料和廢物分別運送到一定的部位，完成運載工具的重要功能。水又是優良的溶劑，它為生命提供了一個合適的介質環境，其中的pH值、離子種類和離子強度決定著各種物理化學及生物化學過程和反應速度。水還是光合作用、葡萄糖酵解等多種重要反應的直接參加者。此外，水在潤滑關節，維持細胞內外滲透壓，保持細胞、器官乃至整個有機體的外形方面均起重要作用。20世紀70年代以後，對生物水的研究集中在3方面：①生物體系內電解質、各種生物分子、生物大分子及細胞精細結構對水的物化性質及結構狀態的影響。②蛋白質、核酸、多糖等生物大分子的水合過程，它們的三維立體結構中水分子的定位以及水分子對大分子構象的影響，水在膜結構中的定位和作用等。③研究水在酶的啟用、代謝、繁殖、生長和膜功能活動等生命現象中的作用，正常及病理條件下，有機體中水狀態的變化。 水分子中氫、氧原子電子雲分佈的不均勻性，使其成為1.84德拜的強偶極子。水分子的孤電子對進入相鄰水分子質子的s軌道，發生電荷的共用及再分配。這樣，在電子給體與電子受體之間就形成了“氫鍵”。一個水分子可以有4個氫鍵，與4個水分子鍵結合，形成四面體。水分子亦可進入四面體中，形成配位數大於4的水結構。水分子還可以形成瞬時鏈及環狀結構。水分子處於永恆的運動中。氫鍵屬弱鍵，在外界環境及自身熱漲落運動的影響下很容易斷裂與重建。正是水結構的易變性及氫鍵網路把水分子聚集在一起的集團作用，賦予水一系列對生命具有重要意義的特性。 由於水的易變、生物體系的複雜，加之現階段實驗技術的侷限，目前對於水的結構模型、結合水的分類、細胞內水的束縛程度及其作用等的認識還遠未完成。對大分子晶體中水的狀態及其在結構穩定性和分子運動性中作用的深入研究，對酶活性中心周圍水分子的作用的闡明，必將對分子生物學的發展作出貢獻。進一步瞭解對細胞內水的束縛狀態，很可能會改變把細胞看作是稀溶液的傳統觀點。生物水特性的研究成果還將廣泛應用於植物的防寒抗凍、食品加工、食物保藏、紡織、製革等工農業生產中。在醫學上，它與細胞、組織、器官的冷凍保藏及核磁共振成像診斷技術的發展有密切的聯絡。
生物都是含水系統。只有在含水的情況下，才有生命活動。水的高比熱、高汽化熱使其成為有機體的溫度調節劑。正常生理條件下，體液在機體內流動、迴圈把養料和廢物分別運送到一定的部位，完成運載工具的重要功能。水又是優良的溶劑，它為生命提供了一個合適的介質環境，其中的pH值、離子種類和離子強度決定著各種物理化學及生物化學過程和反應速度。水還是光合作用、葡萄糖酵解等多種重要反應的直接參加者。此外，水在潤滑關節，維持細胞內外滲透壓，保持細胞、器官乃至整個有機體的外形方面均起重要作用。20世紀70年代以後，對生物水的研究集中在3方面：①生物體系內電解質、各種生物分子、生物大分子及細胞精細結構對水的物化性質及結構狀態的影響。②蛋白質、核酸、多糖等生物大分子的水合過程，它們的三維立體結構中水分子的定位以及水分子對大分子構象的影響，水在膜結構中的定位和作用等。③研究水在酶的啟用、代謝、繁殖、生長和膜功能活動等生命現象中的作用，正常及病理條件下，有機體中水狀態的變化。 水分子中氫、氧原子電子雲分佈的不均勻性，使其成為1.84德拜的強偶極子。水分子的孤電子對進入相鄰水分子質子的s軌道，發生電荷的共用及再分配。這樣，在電子給體與電子受體之間就形成了“氫鍵”。一個水分子可以有4個氫鍵，與4個水分子鍵結合，形成四面體。水分子亦可進入四面體中，形成配位數大於4的水結構。水分子還可以形成瞬時鏈及環狀結構。水分子處於永恆的運動中。氫鍵屬弱鍵，在外界環境及自身熱漲落運動的影響下很容易斷裂與重建。正是水結構的易變性及氫鍵網路把水分子聚集在一起的集團作用，賦予水一系列對生命具有重要意義的特性。 由於水的易變、生物體系的複雜，加之現階段實驗技術的侷限，目前對於水的結構模型、結合水的分類、細胞內水的束縛程度及其作用等的認識還遠未完成。對大分子晶體中水的狀態及其在結構穩定性和分子運動性中作用的深入研究，對酶活性中心周圍水分子的作用的闡明，必將對分子生物學的發展作出貢獻。進一步瞭解對細胞內水的束縛狀態，很可能會改變把細胞看作是稀溶液的傳統觀點。生物水特性的研究成果還將廣泛應用於植物的防寒抗凍、食品加工、食物保藏、紡織、製革等工農業生產中。在醫學上，它與細胞、組織、器官的冷凍保藏及核磁共振成像診斷技術的發展有密切的聯絡。