探索水在大脑记忆功能中的作用(2)

大脑中有几千亿个神经元，每个神经元中有许多突触，突触中含有大量极性基团，如—NH2，—COOH，—OH等。水和神经元中的极性基团通过N—H…O，O—H…N和O—H…O等氢健以及其他次级键组成比较稳定的结构单元，它既能保护神经元免受其他化学物种的干扰，又具有特殊的功能传递信息、保存信息、将信息通过微小的化学变化稳定地储存起来，实现大脑的记忆功能。
纯水中最稳定的一种超分子结构型式是水分子通过氢键构成多面体，其中由20个H2O分子组成的五角十二面体最为稳定。因为它的五边形面中两条边的夹角为108°，很适合于图8．2．1中所示的H2O分子中H原子和孤对电子在空间按四面体形的分布。图8．2．2示出由20个H2O分子组成的五角十二面体。

分子组成
除五角十二面体外，较稳定的多面体还有由24个H2O分子组成的十四面体。五角十二面体可以和十四面体等多面体共面连接成一维长链，或二维平面层型结构或三维骨架型结构。图8．2．3示出由五角十二面体和十四面体按1：3的比例共面连接形成的三维骨架结构。在这个结构中每个多面体的中心放一个甲烷（CH4）分子，就是可燃冰的结构，每个立方晶胞中含46H2O·8CH4。

三维骨架结构
神经元中的极性基团，可和水分子共同组成多面体。图8．2．4（a）示出神经元中的—NH2基团代替H2O分子组成的多面体。图8．2．4（b）示出神经元中的—N H3基团替代H2O分子组成的多面体。两者在胺基和水分子间形成的氢键上略有差异。