Alle levende organismen water nodig hebben om te overleven. Alle zuurstofafhankelijke organismen hebben bijvoorbeeld water nodig om te helpen bij de ademhalingsproces. Water heeft vele toepassingen voor organismen. De manier waarop het wordt gebruikt, kan op vier verschillende manieren worden ingedeeld: als oplosmiddel, als temperatuurbuffer, als metaboliet en als leefomgeving.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Levende organismen hebben water nodig om te overleven. Veel wetenschappers geloven zelfs dat als er buitenaards bestaat, er water in hun omgeving aanwezig moet zijn. Alle zuurstofafhankelijke organismen hebben water nodig om te helpen bij het ademhalingsproces. Sommige organismen, zoals vissen, kunnen alleen in water ademen. Andere organismen hebben water nodig om voedselmoleculen af te breken of energie te genereren tijdens het ademhalingsproces. Water helpt ook veel organismen bij het reguleren van het metabolisme en lost verbindingen op die het lichaam in of uit gaan.
Water als oplosmiddel
Water trekt zowel positieve als negatieve ionen aan vanwege de aard van de chemische bindingen in water. Positieve ionen worden dus aangetrokken door de zuurstof in water, terwijl negatieve ionen worden aangetrokken door de waterstof. Hierdoor kan water verbindingen oplossen die belangrijk zijn om te overleven, zoals: glucose verkregen door het eten van voedsel.
Water als temperatuurbuffer
Temperatuurregeling is van vitaal belang voor chemische reacties die belangrijk zijn voor cellulaire activiteit, zoals: cellulaire ademhaling. Enzymen, of eiwitten die fungeren als katalysatoren om chemische reacties te starten, zijn warmtegevoelig en werken alleen bij specifieke temperaturen.
Water heeft een hoge soortelijke warmtecapaciteit, wat betekent dat het veel warmte nodig heeft om de temperatuur te verhogen. Zo neemt water veel warmte op zonder dat de temperatuur van het organisme wordt verhoogd. Dit voorkomt dat enzymen oververhit raken en niet meer functioneren.
Water als metaboliet
De som van chemische reacties in een organisme wordt metabolisme genoemd. Water is een metaboliet, of een chemische stof die betrokken is bij reacties. Op deze manier is het noodzakelijk voor het voortbestaan van zowel planten als dieren.
In planten helpt water bij fotosynthese, het proces waarbij planten zonlicht omzetten in voedsel. Tijdens de eerste fase van de fotosynthese splitst water zich in waterstof- en zuurstofatomen. Zuurstof komt vrij in de atmosfeer, terwijl waterstof in de rest van de chemische reactie wordt gebruikt om glucose te produceren om de plant te voeden.
Bij dieren helpt water bij de ademhaling. Water helpt te splitsen adenosinetrifosfaat (ATP) in adenosinedifosfaat (ADP) en fosforzuur. Als bijproduct van dit proces komt cellulaire energie vrij. Watervorming uit zuurstof en uitgeputte waterstof verwijdert ook afvalproducten uit het lichaam nadat de ademhalingscyclus is voltooid.
Water als leefomgeving
Op water gebaseerde organismen zoals vissen hebben water nodig om te ademen en ademen de zuurstof opgelost in water direct in. Zonder water hadden ze geen toegang tot zuurstof en zouden ze stikken.
Water helpt ook om de leefomgeving van deze organismen te isoleren. Wanneer het waterlichaam diep genoeg is, houdt het water de vissen warm tijdens de wintermaanden, zelfs wanneer zich ijs vormt op het wateroppervlak.
