自(zi)由水和結合(he)水(shui)核磁(ci)共(gong)振

什(shen)麽(me)是(shi)自(zi)由水與結合(he)水(shui)？

自(zi)由水又(you)稱體(ti)相水(shui)，滯留(liu)水(shui)，不被細(xi)胞內(nei)膠體顆(ke)粒(li)或(huo)大(da)分子所(suo)吸(xi)附(fu)、能自(zi)由移(yi)動(dong)、並起溶(rong)劑作(zuo)用(yong)的(de)水。結合(he)水(shui)是指(zhi)在(zai)細(xi)胞內(nei)與其(qi)他(ta)物質(zhi)結(jie)合(he)在(zai)壹(yi)起的水(shui)。水是極性(xing)分子，氧側(ce)帶(dai)部分負(fu)電荷(he)，氫側(ce)帶(dai)部分正電荷(he)，因此(ci)水分子很容易與其(qi)他(ta)極性分子間(jian)形(xing)成(cheng)氫鍵(jian)。如(ru)氨(an)基、竣基、羥基等(deng)均可(ke)與(yu)水(shui)結(jie)合(he)，成(cheng)為結合(he)水(shui)。所(suo)有(you)結(jie)合(he)水(shui)不再能溶(rong)解其(qi)他(ta)物質(zhi)，較(jiao)難(nan)流(liu)動(dong)。

自(zi)由水是指(zhi)在(zai)生(sheng)物(wu)體內(nei)或(huo)細(xi)胞內(nei)可以(yi)自(zi)由流動(dong)的(de)水，是(shi)良(liang)好(hao)的溶(rong)劑和(he)運輸工具(ju)。如(ru)人和動(dong)物(wu)血液中(zhong)含水83%,多為(wei)自(zi)由水，可把營(ying)養(yang)物(wu)質(zhi)輸送到(dao)各(ge)個細(xi)胞,又(you)把(ba)細(xi)胞產生的代(dai)謝廢(fei)物(wu)運到(dao)排(pai)泄器官。它(ta)的(de)數量(liang)制(zhi)約(yue)著(zhe)細(xi)胞的代(dai)謝強(qiang)度(du)。如(ru)呼(hu)吸(xi)速度(du)、光合(he)速(su)度(du)、生(sheng)長速(su)度(du)等(deng)。自(zi)由水占總含(han)水(shui)量(liang)百(bai)分比(bi)越(yue)大(da)則代(dai)謝越(yue)旺(wang)盛。

心(xin)肌含(han)水(shui)79%,與血液含(han)水量相差(cha)不多，但(dan)所(suo)含(han)的(de)水(shui)均(jun)為結合(he)水(shui)，故呈(cheng)堅實(shi)的(de)形(xing)態。結合(he)水(shui)不參(can)與(yu)代(dai)謝作(zuo)用(yong)，然而(er)植(zhi)物(wu)中(zhong)結(jie)合(he)水(shui)的含量與(yu)植(zhi)物(wu)抗性大小有密(mi)切(qie)關系(xi)。即使(shi)幹燥的成(cheng)熟(shu)種(zhong)子也(ye)保(bao)持約(yue)25%左(zuo)右(you)的(de)水(shui)即結(jie)合(he)水(shui)，這時(shi)原生質(zhi)呈(cheng)半凝(ning)固(gu)的(de)凝(ning)膠狀態，生理(li)活(huo)性降到(dao)蕞低(di)程度(du)，但(dan)原生質(zhi)的(de)基本結構(gou)還(hai)可(ke)以(yi)保(bao)持並可 抵(di)抗幹旱(han)和寒(han)冷等(deng)不良(liang)環(huan)境。

自(zi)由水和結合(he)水(shui)的區(qu)分不是絕(jue)對的，兩(liang)者在壹(yi)定條件下可以相互(hu)轉化(hua)。如(ru)血液凝(ning)固(gu)時(shi)，自(zi)由水就(jiu)變(bian)成了結合(he)水(shui)。

自(zi)由水和結合(he)水(shui)核磁(ci)共(gong)振原理：

低場核磁(ci)也(ye)叫(jiao)時(shi)域核(he)磁(ci)，用(yong)於(yu)測試分子與(yu)分子之間(jian)的(de)動(dong)力(li)學(xue)信(xin)息(xi)，例(li)如(ru)用(yong)低(di)場核磁(ci)共(gong)振測自(zi)由水結合(he)水(shui)。自(zi)由水與結合(he)水(shui)中H所(suo)處(chu)的(de)狀態不同，水分子的(de)運動(dong)性(xing)差(cha)異很大，對應的(de)弛(chi)豫時(shi)間(jian)差(cha)別(bie)也非(fei)常大(da)，通過(guo)低場(chang)核磁(ci)共(gong)振技術可以靈敏(min)地檢(jian)測自(zi)由水結合(he)水(shui)。壹(yi)般自(zi)由水對應的(de)弛(chi)豫時(shi)間(jian)長(chang)，結(jie)合(he)水(shui)對應的(de)弛(chi)豫時(shi)間(jian)短(duan)。

低場核(he)磁(ci)共(gong)振設(she)備主(zhu)要是(shi)檢(jian)測樣品中(zhong)的(de)H質(zhi)子。將(jiang)樣(yang)品放(fang)入磁(ci)場(chang)中之後，通過(guo)發射(she)壹(yi)定頻率的(de)射(she)頻脈(mai)沖，使H質(zhi)子發生(sheng)共(gong)振，H質(zhi)子吸(xi)收射(she)頻脈(mai)沖能量。當(dang)射(she)頻脈(mai)沖結束之後，H質(zhi)子會(hui)將(jiang)所(suo)吸(xi)收的射(she)頻能量釋放出(chu)來(lai)，通過(guo)的線(xian)圈(quan)就(jiu)可(ke)以檢(jian)測到(dao)H質(zhi)子釋(shi)放(fang)能量的過(guo)程，這(zhe)也(ye)就(jiu)是(shi)核磁(ci)共(gong)振信號(hao)。對於(yu)性質(zhi)不(bu)同的樣(yang)品，其(qi)能量釋放的(de)快(kuai)慢是不(bu)同的，通(tong)過(guo)這些(xie)信號(hao)差(cha)別(bie)就(jiu)可(ke)以尋找規律(lv)，研究(jiu)樣品內(nei)部性(xing)質(zhi)。