1、水分子是极性分子，在水分子中氧的一端带有负电，氢的一端带有正电，每个水分子的氧都和它周围的另一些水分子的带正电的氢相吸引而形成氢键。这种氢键很脆弱，并且很快就破开，每一氢键只能保持10－10～10－11s。但破得快形成得也快，总的结果是水分子总是以不稳定的氢键形成一片，水的这一特性使水分子有较强的内聚力和表面张力。由于内聚，水就可以在根、茎、叶的导管中形成连续的水柱，从而可以从根部一直上升到参天大树的树梢。由于有较高的表面张力，所以水蝇等昆虫能在水面上行走。由于水分子的极性，它可以和多种极性分子和极性表面结合，这就是水的附着力，也是细胞内存在结合水的主要原因。
2、水是一种极性分子使水成为一种良好的溶剂。生命系统中很多分子都是电解质或是极性分子，如小分子的糖类、氨基酸等都能溶于水，水也由此而成为生命系统中各化学反应的原理想介质。没有极性的分子，如脂类分子不溶于水，它们是生物膜的主要成分，由于它们的疏水性，膜才能存在而不被水溶解。
3、水的比热在自然界中是最高的，为1，即1g水上升1℃需4.184J热量。而1g空气上升1℃只需1.046J热量就行了。由于水能在温度升高时吸收较多的热量，这就使细胞的温度和代谢速率得以保持稳定。水生生物还可以由于水的这一特性而不至遭到水温急剧变化的冲击。水的蒸发热也高，1g液态水变为汽态水需要2259.36J，这一特性对生物的活动也是有利的，我们夏天出汗，汗水蒸发吸热多，有利于维持体温。植物在高温的夏季仍能保持低体温，就是由于水分子大量蒸发之故。提高水温和水的汽化都必须打开氢键，使水分子能自由运动，而打开氢键是需要能量的。
4、由于水溶液的流动性大，水在生物体内还起到运输物质的作用，将吸收来的营养物质运输到各个组织中去，并将组织中产生的废物运输到排泄器官，排出体外。
5、水还有一个重要的特点，固态的水（冰）密度比液态的水低。水温降低时，分子运动变慢，分子间距离缩小，水密度增大。在水温降至4℃时，分子间距离最小，分子运动最慢，各分子间几乎都能和另外4个水分子形成氢键。水温如再下降，各水分子间距离彼此又稍稍离开并保持最大数量的氢键存在。水温降至0℃时，水分子互以氢键相连而结冰，但体积略大于等量的液态水，密度也低于液态水而漂浮于水的表层。这一特性对水生生物至为重要。若冰的密度大，沉入水底，上面的水又层层结冰而下沉，水生生物将无存身之处，冰浮在表面，正好成为一层绝缘层，使下面的水保持在冰点以上，水生生物可生活于其中。此外，结冰时散热，冰融时吸热，这一过程有缓冲水温变化的作用，也有利于生物的生存。
6、水的电离：水的一部分分子可解离成H＋和OH－，H2O
H＋＋OH－。这样写只是为了方便，实际上水并不解离为游离的H＋，而是水分子中的一个氢质子脱离它外周的电子而跳跃到另一个水分子上去，结果2个水分子产生一个带正电的H3O＋和一个带负电的OH－。H2O＋H2O
H3O＋＋OH－，纯水在25℃时，H＋和OH－的浓度是一样的，都为1.0×10－7mol·L－1。pH值是以为mol·L－1单位的氢离子浓度的负对数。所以纯水的pH=7，为中性。生物体内的大多数的生物化学反应是在中性的环境中进行的。
所谓蛋白质工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。
蛋白质是生命的体现者，离开了蛋白质，生命将不复存在。可是，生物体内存在的天然蛋白质，有的往往不尽人意，需要进行改造。由于蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序连接而成的。每一种蛋白质有自己独特的氨基酸顺序，所以改变其中关键的氨基酸就能改变蛋白质的性质。而氨基酸是由三联体密码决定的，只要改变构成遗传密码的一个或两个碱基就能达到改造蛋白质的目的。蛋白质工程的一个重要途径就是根据人们的需要，对负责编码某种蛋白质的基因重新进行设计，使合成的蛋白质变得更符合人类的需要。这种通过造成一个或几个碱基定位突变，以达到修饰蛋白质分子结构目的的技术，称为基因定位突变技术。
蛋白质工程的食品工业、日用品工业方面有广泛的应用前景。比如用经过改造的稳定性好的酶，可由价格便宜的棕榈油生产出价格昂贵的可可脂，从而创造很高的经济效益。荷兰一家公司设计了一种能和漂白剂一同起作用的去污酶，并且通过对这种酶上的两个氨基酸的修改，使这种酶具有较高抵抗力，在洗涤过程中不受破坏。因此，通过蛋白质工程可实现常规酶工程手段不能实现目标。
在医学上，蛋白质工程也具有广泛的应用前景。比如，用人工手段去改造某些致癌基因的产物——蛋白质，使它失去致癌作用，从而开辟治疗癌症的新途径。我国的蛋白质工程具有国际先进水平，这些工程包括重组人胰岛素和溶血栓药物，重组人尿激酶等。
对动植物体内参与重要生命活动的酶加以修饰和改造，是蛋白质工程未来发展的一个重要目标。有朝一日，人们一定能够通过蛋白质工程来设计、控制那些与DNA相互作用的调控蛋白，到那时，人为控制遗传、改造生命就不再是天方夜谭了。
