Особый интерес представляет вода в живых системах. До недавнего времени биологи рассматривали воду только как среду, в которой протекают биохимические реакции, и не больше.
Но уже в середине ХХ века были проведены эксперименты, которые явно указали, что свойства воды в биологических структурах значительно отличаются от свойств обычной природной воды. В 1981 году ведущие биофизики мира собрались в Кембридже на конференцию «Биофизика воды». Конференция показала, что в мире накопилось огромное количество фактов, свидетельствующих о том, что в живых объектах вода, во-первых, неоднородна, и, во-вторых, непосредственно в живых образованиях (мембраны, ДНК и другие биологические структуры) она в виде тонкой пленке приобретает структуру, близкую к структуре льда, отличаясь тем не менее, физико-химическими и биологическими свойствами и от объемной воды, и ото льда. Больше того, конференция показала, что состояние и свойство воды меняется при различных физиологических и патологических процессах: в тканях, например, пораженных раком, время оседлой жизни молекул воды существенно отличается от ?d здоровых тканей.
Конференция постулировала: изменение физиологического состояния живой клетки вызывает изменение термодинамического состояния воды, окружающей клетку. Короче: больная клетка окружена больной водой. И вот в этой связи встал исключительной важности для всего живого вопрос: что первично во взаимоотношениях «живая клетка — вода»: вода или клетка? Вопрос этот хотя и имеет философский оттенок, но если в его основе сама жизнь, то становится понятным, что его решение даже в первом приближении трудно переоценить.
При анализе явлений воды и живой клетки необходимо констатировать, что с момента рождения и до последних дней жизни все живое в своей основе сопровождается ежедневно, ежесекундно созидательными и разрушительными процессами с преимуществом последних. Это — незыблемый закон природы.
Известно также, что основу живой высокоорганизованной материи помимо воды составляют белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Но сама по себе молекула белка или фосфолипида также мертва, как и молекула воды. И только тогда, когда во времени и пространстве эти молекулы в воде определенным образом взаимодействуют, создавая биологические структуры, эти молекулы, то есть молекулы белка, молекулы нуклеиновых кислот, молекулы липидов и молекулы воды «оживают». Их действия становятся определенным образом регламентированными, взаимообусловленными и даже способными к самовоспроизводству. И все это благодаря воде, благодаря ее уникальным аномальным свойствам.
Как же эти «уникальные аномальные свойства» проявляются в живой среде клеток? Средой обитания клеток является внутриклеточная или межклеточная вода. Установлено, что в тонких прослойках, непосредственно прилегающих к поверхности биологических структур, молекулы воды лишаются обычной термической подвижности: биологический субстрат каким-то образом связывает их. Происходит расслоение воды на воду объемную и воду связанную.