低場(chǎng)核磁中的自由水與結合水
什么是自由水與結合水？
自由水又稱(chēng)體相水，滯留水，不被細胞內膠體顆?；虼蠓肿铀?、能自由移動(dòng)、并起溶劑作用的水。結合水是指在細胞內與其他物質(zhì)結合在一起的水。水是極性分子，氧側帶部分負電荷，氫側帶部分正電荷，因此水分子很容易與其他極性分子間形成氫鍵。如氨基、竣基、羥基等均可與水結合，成為結合水。所有結合水不再能溶解其他物質(zhì)，較難流動(dòng)。
自由水是指在生物體內或細胞內可以自由流動(dòng)的水，是良好的溶劑和運輸工具。如人和動(dòng)物血液中含水83%,多為自由水，可把營(yíng)養物質(zhì)輸送到各個(gè)細胞,又把細胞產(chǎn)生的代謝廢物運到排泄器官。它的數量制約著(zhù)細胞的代謝強度。如呼吸速度、光合速度、生長(cháng)速度等。自由水占總含水量百分比越大則代謝越旺盛。
心肌含水79%,與血液含水量相差不多，但所含的水均為結合水，故呈堅實(shí)的形態(tài)。結合水不參與代謝作用，然而植物中結合水的含量與植物抗性大小有密切關(guān)系。即使干燥的成熟種子也保持約25%左右的水即結合水，這時(shí)原生質(zhì)呈半凝固的凝膠狀態(tài)，生理活性降到蕞低程度，但原生質(zhì)的基本結構還可以保持并可 抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境。
自由水和結合水的區分不是絕對的，兩者在一定條件下可以相互轉化。如血液凝固時(shí)，自由水就變成了結合水。
低場(chǎng)核磁中的自由水與結合水基本原理：
低場(chǎng)核磁也叫時(shí)域核磁，用于測試分子與分子之間的動(dòng)力學(xué)信息，例如用低場(chǎng)核磁共振測自由水結合水。自由水與結合水中H所處的狀態(tài)不同，水分子的運動(dòng)性差異很大，對應的弛豫時(shí)間差別也非常大，通過(guò)低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可以靈敏地檢測自由水結合水。一般自由水對應的弛豫時(shí)間長(cháng)，結合水對應的弛豫時(shí)間短。
低場(chǎng)核磁共振設備主要是檢測樣品中的H質(zhì)子。將樣品放入磁場(chǎng)中之后，通過(guò)發(fā)射一定頻率的射頻脈沖，使H質(zhì)子發(fā)生共振，H質(zhì)子吸收射頻脈沖能量。當射頻脈沖結束之后，H質(zhì)子會(huì )將所吸收的射頻能量釋放出來(lái)，通過(guò)的線(xiàn)圈就可以檢測到H質(zhì)子釋放能量的過(guò)程，這也就是核磁共振信號。對于性質(zhì)不同的樣品，其能量釋放的快慢是不同的，通過(guò)這些信號差別就可以尋找規律，研究樣品內部性質(zhì)。
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