Rolul apei in sistemele biologice

Rolul apei in sistemele biologice

Existenta vietii pe pamant este indisolubil legata de prezenta apei. Apa este un solvent universal si un mediu de transport al substantelor in organism. Intracelular, apa este un mediu de dispersie si participa la reactiile de hidroliza, rezultand ca un produs final al oxidarilor celulare. Evaporarea apei reprezinta de asemenea, un important mecanism termolitic in mentinerea temperaturii corpului la valori normale.Pe parcursul evolutiei ontogenetice continutul in apa scade (celenteratelecontin 97%, bacteriile sporulate au sub 50%). La fel continutul in apa al organismului uman scade cu varsta:

Tabel 13. Continutul in apa al organismului

Aceasta scadere se coreleaza cu dinamica proceselor metabolice si varsta. Aceeasi corelatie se poate face si cu intensitatea functiilor fiziologice ale diverselor organe continutul in apa fiind mai mare cu cat intensitatea proceselor metabolice este mai mare.

Tabel 14. Repartitia apei in diferite organe si tesuturi

Din acest tabel rezulta paralelismul intre functiile metabolice si continutul in apa. Astfel in substanta alba continutul in apa este mai mic, fiind alcatuita mai ales din fibre nervoase, pe cand substanta cenusie, alcatuita din corpul neuronal este sediul metabolismului celulei nervoase si are un continut hidric mai mare.

Apa reprezinta la adultul normoponderal in medie 60% din greutate si este distribuita in proportie de 20% din greutatea corpului in spatiul extracelular (5 intravascular + 15% interstitial) si 40% reprezinta apa intracelulara.

Apa are anumite proprietati fizico-chimice cu implicatii biologice majore. Astfel, apa este un dipol, deci moleculele se atrag intre ele formandu-se o structura cristalina. Aceasta structura la nivelul organismului determina transferul prin membrane, sau structura specifica a macromoleculelor. Stabilitatea structurii apei este in functie de temperatura. Cea mai mare stabilitate o au legaturile dipolului la valori sub 0sC, pentru ca la 0sC structura cristalina incepe sa se destrame prin ruperea puntilor de hidrogen, dar care se restabilesc usor. La 40sC legaturile de hidrogen se desfac in procent de aproximativ 50% si acest lucru explica de ce temperatura homeotermelor este sub 40sC (37 - 38sC), deoarece peste aceasta valoare apa nu si-ar mai putea indeplini functiile metabolice in mod normal.

Caldura specifica a apei este mare, de exemplu pentru a ridica cu 1sC temperatura apei este nevoie de o calorie, deci apa se incalzeste si se raceste greu. De aceea continutul mare al organismelor in apa modereaza variatiile temperaturii corpului prin procesele de termoreglare.

Puterea de solvire a apei este foarte mare, in ea dizolvandu-se cel mai mare numar de substante comparativ cu alti solventi. In acest fel apa transporta substantele minerale in organism si este un mediu bun pentru desfasurarea proceselor metabolice.

Apa este necesara atat pentru satisfacerea nevoilor individuale, dar si in asigurarea conditiilor de igiena si dezvoltarea socioeconomica a colectivitatilor umane.