Биологическая роль воды в организме человека просто неоценима. И не только в организме человека — любое живое существо на нашей планете без воды не может жить. Потеря 20% воды приводит к смерти живого организма или анабиозу.

Даже зубная эмаль содержит до 10% воды. Костная ткань — до 20%. Ткань головного мозга — 85%. Медуза состоит из 95-98%.

Уникальность свойств воды не вызывает сомнений. Об этом мы уже говорили. Но все же давайте вспомним строение молекулы воды. Она состоит из трех атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Кислород с двумя атомами связан ковалентной связью. То есть, строение очень простое. Атом кислорода находится в вершине угла, сторонами которого являются связи с атомами водорода. Угол равен 104,27 градуса.

Физические свойства молекулы воды и ее особенности связаны со структурой воды, обусловленной межмолекулярным взаимодействием. Электронная плотность распределена таким образом, что положительный заряд смещен к атомам водорода, а отрицательный — к атому кислорода.

Образуется так называемый диполь: два положительных заряда дают атомы водорода, два отрицательных, обусловленных валентностью, — атомы кислорода. Четыре заряда образуют тетраэдр. 

Такие тетраэдры достаточно активны с соседними молекулами, с которыми и образуют водородные связи. В результате образуются так называемые кластеры. При резком замораживании они очень похожи на снежинки.

Именно образование кластеров и создает рабочую структуру воды. Водородные связи слабее ковалентной в 15-20 раз. Поэтому любое изменение условий позволяет менять такую структуру: какие-то связи будут рваться, другие будут быстро образовываться.

То есть, молекулы воды очень подвижны, обладают высокой чувствительностью и памятью.

Вода является уникальным растворителем. И это также обусловлено ее строением. Она прекрасно присоединяется к большинству молекул, образуя гидраты. Если связь между молекулами воды слабее, чем связь между молекулами воды и вещества, то вещество, естественно, растворяется.

Базовые свойства воды, которые обуславливают ее свойства и функции:

1. Благодаря возможности образовывать кластеры и их подвижности, вода связывает живую и неживую природу на нашей планете.
2. Значимость воды в обмене веществ клетки обусловлена тем, что вода — уникальный растворитель. Это продукт, в котором растворяется больше всего веществ, чем в чем-либо еще. Вещества поступают в клетку только в виде раствора.
3. Все вещества делятся на две группы по отношению к воде:
   а) гидрофобные (от греч. fobos — ужас, страх) или нерастворимые в воде. К таким относятся жиры, полисахариды и др.
   б) гидрофильные (от греч. fileon — люблю) — растворимые в воде. Это минеральные соли, кислоты, моносахариды и др. 
            Благодаря этому свойству воды в клетке собираются и создаются биологические мембраны, а белки и ДНК принимают форму спирали.
4. Вода обладает высокой теплоемкостью. То есть, чтобы поднять температуру воды, надо затратить достаточно много энергии на разрыв водородных связей. Поэтому вода имеет температуру кипения выше, чем температура кипения спирта.
5. У воды высокая теплопроводность, благодаря которой в организме поддерживается тепловое равновесие.
6. Вода — химическое соединение, которое участвует в большом количестве химических реакций. Одной из самых распространенных реакций, например, является реакция гидролиза.
7. Без воды невозможен процесс фотосинтеза.
8. Вода является основной средой для транспорта веществ. Например, это основа кровотока, межтканевой жидкости, лимфы, гормонов и т.д.
9. Объем клетки (тургор) и упругость клетки (осмос), также обеспечиваются водой. Это сохраняет форму клетки.
10. Оплодотворение яйцеклетки возможно только в водной среде.
11. Вода — среда для развития зародыша как человека, так и животных.
12. Входит в состав смазочных жидкостей в суставах, околосердечной сумке, плевральной полости.
13. Увлажняет слизистую оболочку глаза, носа, кишечника и др. Обеспечивает передвижение веществ по кишечному тракту.
14. Участвует в образование секретов — слезы, желчь, сперма, слюна.