《Progress in Biophysics and Molecular Biology》：WATER Roles in Cells: Biological and Biophysical perspectives.
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水作为2024年分子之年被选出，是生命起源和细胞功能的核心介质，但其动态特性在教材中仍被忽视。本文系统梳理了水在细胞结构中的演变：从19世纪显微镜观察到20世纪电子显微镜揭示的纤维网络，再到近年来的生物大分子协同作用研究。指出当前学界对水在不同细胞类型中的差异化作用尚存分歧，建议将水动力学纳入研究生细胞生物学课程体系。
Eugenio Frixione | Lourdes Ruiz-Zamarripa
墨西哥国家理工学院（IPN）细胞生物学系，研究与高级研究中心（Cinvestav），墨西哥城07360
摘要
水被美国生物化学与分子生物学学会评为2024年度“分子奖”获得者。生命正是起源于水，随后水参与了所有动植物组织的众多细胞功能，成为所有生命系统中最丰富的成分。然而，尽管水的重要性不言而喻，但目前大多数细胞生物学教科书和相关综述中几乎未涉及水在原生质中的各种状态和作用。因此，有必要重新思考如何向对生物化学和分子生物学感兴趣的研究生传授这一知识。本文概述了从19世纪中叶至今关于水在细胞结构和功能中作用的研究进展，首先介绍了对活细胞的早期显微观察，接着探讨了水在细胞内的分布及其特殊行为，以及其在细胞功能中的作用，并简要介绍了近期实验研究的结果及不同类型细胞的相关观点。
章节摘录
水：地球及所有活细胞的主要成分
水是所有生命系统中最微小、最丰富且最多样的成分，仅由三个原子组成（H2O）。美国生物化学与分子生物学学会（ASBMB 2024）将其评为2024年度“分子奖”获得者。正如L. Andrew Ball博士在宣布这一奖项时所强调的：“水是整个生物圈赖以存在的分子。它是生命存在的必要条件，对未来人类乃至所有生命形式的发展都至关重要。”
原生质的新认识
实际上，细胞内部与常见教科书和学术文章中所描绘的几乎空旷的空间大相径庭，也不像光学显微镜下看到的那样透明。细胞内部是一个高度密集的区域，其中正在进行各种生化、生物力学和生物电过程（Levin 2014）。
原生质研究的并行发展
自20世纪60年代以来，随着H. Staudinger关于细胞中生物大分子存在的证明（Frixione和Ruiz-Zamarripa，2023），电子显微镜技术的发展揭示了原生质的复杂结构：除了包含膜状细胞器和分散其中的自由大分子外，原生质中还存在不同直径和构型的长纤维。当前研究现状
尽管已有学者试图将相关研究结果整合成系统性的专著（Pollack 2001），但对于这些过程在不同类型细胞中的具体机制仍存在争议，因此文献中的结论往往相互矛盾。最近的一本综述详细总结了这一领域的概念多样性。作者贡献声明
Eugenio Frixione：撰写——审稿与编辑；Lourdes Ruiz-Zamarripa：撰写——审稿与编辑；研究工作
未引用文献
Zaslavski和Uverski，2018年。
资金支持
本研究由墨西哥国家理工学院（IPN）的研究与高级研究中心（Cinvestav）全额资助，墨西哥城07360。利益冲突声明
作者声明：他们没有可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。致谢
作者衷心感谢Cinvestav细胞生物学系的Federico Castro博士、Fernando Navarro博士和Guillermo Elizondo博士对初稿提出的宝贵意见和帮助。同时感谢Selene Rangel在查找文献方面的协助，以及Celia César和Felix Antonio Naranjo Casta?eda在文件上传过程中的专业支持。
