Apa este lichidul cu cea mai mare raspandire ( ocupand aproximativ ¾ din suprafata globului terestru ) si, fara exagerare, cel mai important pentru viata.Apa este „matricea vietii”.Ea este importanta nu numai pentru faptul ca este, din punct de vedere cantitativ,componentul major al organismelor vii, dar si pentru motivul ca ia parte la organizarea structurala a biosistemelor si la activitatea metabolica celulara.

Apa este sinonimul vieţii biologice, fiind constituentul major al materiei vii, în medie 80%, la animalele superioare între 60-70%, 98% la organismele marine, la bacteriile sporulate 50%. Până la apariţia apei, acum mai bine de 3 miliarde de ani, nu existase nici o formă de viaţă cu excepţia unor bacterii şi a algelor albastre. Datorită apei au apărut vieţuitoare ce s-au diversificat, au populat mările şi oceanele, s-au extins pe uscat, rămând însă dependente de apă. Element major al lumii minerale şi biologice apa reprezintă deasemenea un suport al vieţii şi activităţii umane, consumul de apă pentru cerinţele populaţiei şi a a activităţilor acesteia, per locuitor, la nivel mondial este de 250 m3 pe an,. 100 m3 în ţările în curs de dezvoltare şi 1500 m3 în SUA.

Datorita ponderii sale foarte mari in lumea vie, apa constituie „cadrul molecular” in care se desfasoara procesele vietii.1. Apa constituie solventul universal al materiei vii, atat la nivelul intracelular cat si interstitial.2. In interiorul celulelor apa intervine intr-o serie de reactii biochimice, cum ar fi de exemplu, reactiile de hidroliza, de oxidare si de condensare.3. In cazul plantelor, apa constituie unul din cei doi reactanti in procesul de fotosinteza ( celalalt fiind dioxidul de carbon ).4. Apa constituie mediul de transport al moleculelor, ionilor macromoleculelor si al celulelor de la un organ la altul. Acest transport se realizeaza de catre fluidele circulante extracelulare.5. Apa este agentul de eliminare a catabolitilor toxici in afara organismului, in procesele de transpiratie si mictiune.6. Apa constituie mediul de flotatie al unor celule libere cum ar fi eritrocitele, limfocitele, leucocitele.7. Apa asigura protectia la socuri mecanice a unor sisteme ( sistemul nervos central ) sau a embrionului si fatului.8. In cazul animalelor homeoterme, apa intervine substantial si eficient in procesele de termoreglare.

Cum circulă apa în organismul nostru şi de ce este această informaţie importantă?

Pe suprafaţa fiecărei din celulele noastre se află circa două milioane de orificii, canale sau pori prin care intră apa. Acea “apă” este de fapt o soluţie apoasă minerală care trebuie “strecurată” cu cheltuieli mari energetice de celulele noastre.

Aquaporinele sau canalele de intrare a apei în celule au fost descoperite în 1986, după ani de cercetări, de Profesorul român Gheorghe Benga Şeful catedrei de biochimie de la Facultatea de Medicină din Cluj Napoca. În 2003 el îi prezintă la un Congres caietele cu cercetări lui Peter Agree care, câteva luni mai târziu obţine Premiul Nobel pentru descoperirea “din întâmplare” a aquaporinelor.

Aquaporina este o proteină formată din patru unităţi de alfa-aminoacizi, cu o structură hexagonală extrem de complexă. Forma acesteia este perfect adaptată transportului de apă, (formă de clepsidră care străbate toată membrana celulară). Părţile largi ale acestei clepsidre proteice sunt variabile în functie de tipul de celulă în care se afla, dar partea îngustată este constantă pentru toate celulele şi are un diametru identic cu cel al unei singure molecule de apă! Este un exemplu dintre sutele de mii de perfectă adaptabilitate de care dă dovadă organismul nostru – o veritabilă maşinărie ce atinge perfecţiunea. Tot la nivelul membranei celulare există o mulţime de mecanisme biochimice de protecţie (consumatoare de energie) care “pun ordine” în ceea ce intră în aquaporine (în celulă). Acest amănunt este deosebit de important, pentru sănătatea noastră şi aşa se explică afirmaţia corectă a Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii (dar şi altor celebrităţi de-a lungul istoriei – Hipocrate, Paracelsus, Pasteur, Snow, Knapp, şi mulţi alţii). Pentru că, dacă ar putea trece şi alte molecule de substanţă în afară de H2O (mineralele metalice aducătoare de boală, clor folosit la dezinfecţie, plumb din

reţelele vechi şi cârpite, pesticide, hidrocarburi din zecile de deversări în fluviu, etc), ar putea provoca dezechilibre grave intracelulare, uneori fatale pentru întregul organism. Ele sunt însă oprite (“strecurate”) la intrarea în celule apoi sunt fie eliminate (tot de apă, desigur, prin dizolvare şi direcţionate spre organele de excreţie) fie depozitate (fenomenul de “bioacumulare” care ne ucide lent înainte de vreme).

Rolul apei pentru organismul uman.

Fiziologic Cantitatea totală din organismul uman reprezintă la adult 60-70% din greutatea corporală, astfel la un adult de 70 de kg, 46 sunt apă. În ţesuturile tinere conţinutulde apă este mai mare: 80-90% în embrion şi 70 % în nou-născutul la termen.În organism cantitatea de apă cea mai mare este în plasmă. 90%, în ţesutul nervos 70-80%.Apa din organism constituie mediu pentru desfaşurarea proceselor fiziologice (absorţie, difuzie, excreţie), menţinerii constantelor fiziologice ca de exemplu temperatura corpului.Organismul nostru elimină zilnic 2,5 litri de apă; prin alimente aportul de apă este de aproximativ 1 litru în consecinţă ar trebui consumaţi cel putin 1,5 litri de apă pe zi pentru a compensa pierderile hidrice. Organismul uman nu poate suporta lipsa de apă mai mult de 4-5 zile deşi poate trăi 30 fără hrană. Pierderea a 15 % din apa din ţesuturi duce la moarte. Pentru sănătate şi pentru a fi in formă este esenţial băutul apei din abundenţă. În plus trebuie ca apa pe care o bem să aibă o compoziţie echilibrată şi satisfacatoare în sărurile minerale şi oligo-elementele indispensabile metabolismului şi menţinerii homeostaziei mediilor biologice.

Fatul uman, dezvoltat intr-un mediu lichid, are corpul alcatuit din apa in proportie de 90%. Continutul de lichid din organism scade treptat, pe masura ce omul inainteaza in varsta; totusi, chiar si la maturitate, corpul nostru contine circa 50% apa. O continua curgere de molecule de apa, o neintrerupta miscare a lor intre fluidul intracelular si cel extracelular tine in functiune fantastica alcatuire care este organismul viu. Complicate mecanisme hormonale regleaza cu finete echilibrul hidric, ajustand absorbtia si eliminarea apei astfel incat delicata balanta sa nu se incline primejdios in nici o parte. In mod normal, apa este introdusa in corp gratie sistemului digestiv, prin mijlocirea a mai tot ce inghitim, fie ca este vorba despre bauturi sau despre ceea ce numim in mod obisnuit mancare – de la alune, care contin doar 6% apa, pana la legume si fructe zemoase, care inglobeaza adesea apa in proportie de peste 80%. Dar apa este fabricata si in interiorul corpului, datorita reactiilor biochimice din tabloul complex al metabolismului. Numeroase reactii au ca rezultat dioxidul de carbon si apa, care primeste diverse roluri. O mare parte este folosita pentru eliminarea din organism a substantelor inutile sau toxice rezultate in urma reactiilor metabolice.

O alta parte e utilizata pentru controlul temperaturii corpului; transpiratia ramane un mijloc extrem de eficient de a preveni supraincalzirea organismului. Si, in fine, o cantitate importanta este pur si simplu retinuta in corp, pentru a face posibila desfasurarea tuturor proceselor vitale, de vreme ce acestea implica substante solubile si reactii ce se desfasoara in prezenta apei. Apa este deci atat mediu, cat si participant in cadrul interactiunilor moleculare: actioneaza ca solvent, dar si ca factor de separare, transporta nutrientii produsi de metabolism, hormonii si alte substante esentiale; face curatenie, eliminand deseurile; pastreaza forma celulelor, regleaza temperatura corpului etc. etc. De fapt, are atat de multe functii, incat chiar si sumara insiruire a catorva ne face sa intelegem de ce e indispensabila.

IgienicApa este un element de bază pentru satisfacerea igienei individuale, a locuinţei, prepararea hranei. Cantitatea de apă necesară pentru nevoile gospodăreşti este estimată între 40-280/l/om/zi. Apa este un facor indispensabil pentru salubritatea unei localităţi: spălatul stăzilor, clădirilor, udatul florilor, ierbii din parcuri: EconomicDezvlotarea economică presupune consum de apă în scopuri extrem de variate: ca materie primă, ca solvent sau separator de substanţe, etc. SocialSatisfacerea cerinţelor de apă ale unei comunităţii conduce la progres social: posibilitate de dezvoltare economică, igienă şi salubritate la nivel înalt, prevenirea îmbolnăvirilor. Relaţia dintre apă şi sănătate este condiţionată de trei probleme esenţiale: Constrângerile în apă şi consecinţele lor asupra activităţilor umane. Menţinerea calităţii apei în condiţile cererii crescânde de apă. Legătura directă existentă între apă şi sănătate, vizibilă îndeosebi în cazul

îmbolnăvirilor asociate insuficienţei calitative şi cantitative de apa potabilă şi lipsei sistemelor adecvate de tratare a apelor uzate.

Marea majoritate a îmbolnăvirilor asociate apei sunt boli transmisibile, clasificate în general după natura agentului patogen; din punctul de vedere al igienei îmbolnăviril sunt clasificate în funcţie de situaţiile în care asupra apei intervine omul.

Astfel, îmbolnăvirile asociate apei sunt grupate în patru categorii: Îmbolnăvirile transmise de apă. Ele rezultă din contaminarea apei cu

bacterii patogene eliminate de om sau animale infectate fiind transmise direct prin folosirea apei la băut. prepararea hranei sau în scop de îmbăiere, ca bolile diareice, hepatita, parazitoze intestinale.

Holera şi febra tifoidă sunt exemplele clasice de astfel de îmbolnăviri (apa contaminată nu reprezintă singura cauză de îmbolnăvire, alimentele şi calea fecal-orală sunt de asemenea căi de transmitere). Alte îmbolnăviri precum leptospiroza (şobolani) pot fi contractate prin contactul direct al pielii zgâriate cu apa contaminată. Îmbolnăvirile prin lipsă de apă. Apa în cantitate insuficientă sau greu

accesibilă pentru satisfacerea nevoilor de igienă individuală generează unele boli diareice sau boli infecţioase ale pielii care, în asemenea situaţii, pot deveni endemice. Practic, toate îmbolnăvirile posibil transmise prin apă pot fi induse prin lipsa sau insuficienţa de apă. Această categorie de

boli cuprinde, de asemenea, şi boli parazitare, ca de exemplu variate forme de tifos. Bolile prin lipsă de apă pot fi reduse prin asigurarea unei cantităţi suficiente.

Îmbolnăvirile cu suport hidric. În gazdele intermediare care trăiesc în apă, se petrece o parte din ciclul de viaţă al unor paraziţi, putând conduce direct sau indirect la boli parazitare la om, prin ingerarea de către acesta a organismelor acvatice, vegetale sau animale (crustacee, peşte) infestate şi consumate crude sau insuficient preparate..

Îmbolnăvirile legate de apă. Apa poate fi un habitat pentru insecte acvafile vectoare ale unor boli ca malaria, filarioza, encefalita sau menigita virală.

Îmbolnăvirile propagate prin apă. Cele patru categorii de boli asociate apei descrise mai sus constituie o preocupare pentru ţările în curs de dezvoltare, în schimb, această a cincea categorie apare în prezent în ţările dezvoltate. Sunt îmbolnăviri infecţioase ai căror agenţi pot prolifera în apă şi pot pătrunde în corpul uman pe cale respiratorie: meningita generată de amoebe, pneumonia produsă de bacteriile din genul Legionella (bacterii care proliferează în sistemele de aer condiţionat sau de încălzire a apei). Este previzibilă însă, apariţia şi a altor agenţi patogeni oportunişti care să găsească mediu favorabil de dezvoltare în diverse noi dispozitive tehnologice în care se utilizează apă. Alte infecţii sunt cele cauzate de Cryptosporidium cu semnificaţie clinică din cauza imunodeficienţei pe care o provoacă.

regimul de apă al plantelor

Plantele superioare terestre absorb apa în mod pasiv şi activ. Absorbţia pasivă Datorită transpiraţiei la nivelul frunzelor, celulele acestora se află într-o stare de nesaturaţie mărind forţa de sucţiune (franceză: succion = sugere). Aceasta se transmite prin tulpină şi rădăcină până la perii absorbanţi. Aceştia pătrunşi printre particulele solului, aderând la acesta. Are loc absorbţia apei de capilaritate din spaţiile rămase între particulele solului. Acest tip de absorbţie asigură cea mai mare cantitate de apă absorbită de o plantă terestră superioară. Absorbţia activă se realizează prin apariţia unei presiuni pozitive în rădăcina plantei (presiune radiculară) bine aprovizionată cu apă .Astfel, apa este absorbită de rădăcină şi condusă prin tulpină până la frunză. Ascensiunea apei în corpul plantei este determinată de presiunea radiculară mai ales primăvara, înainte de apariţia primelor frunze, astfel încât, apa ajunge până la muguri. Astfel, rădăcina absoarbe cantităţi mari de apă şi transpiraţia este redusă. Ascensiunea apei este generată de forţa de sucţiune a celulelor din frunze abia după apariţia acestora. Intensitatea absorbţiei apei este condiţionată de: cantitatea de apă din mediul înconjurător, temperatură, pH, substanţe toxice din sol.

Ofilirea se manifestă atunci când apare un dezechilibru în aprovizionarea cu apă a unei plante. Datorită unei accentuate lipse de umiditate, în cazul unor secete, apare ofilire de durată. Combaterea secetei se realizează prin irigaţie, folosindu-se ape cu un conţinut mic de săruri dizolvate. Apa de irigaţii se introduce în pământ prin udări, preferabil până la adâncimea de 1 m (la această adâncime ajung majoritatea rădăcinilor plantelor de cultură). Administrarea unor cantităţi prea mari de apă în sol nu este de dorit căci, prin evaporare apa antrenează cantităţi mari de săruri, având ca rezultat sărăturarea solului. Cantităţi prea mari de apă, străbătând doar o porţiune mică din sol, se evaporă repede, ceea ce de asemenea nu este indicat. Iată suficiente aspecte ce relevă importanţa biologică a apei, motiv pentru care este considerată pe drept cuvânt ‚‚izvorul vieţii’’.

Apa, chimia vietii

        De cate ori incercam sa determinam daca viata, asa cum o stim, exista pe Marte sau alte planete, primul lucru pe care il fac oamenii de stiinta este sa stabileasca daca apa este prezenta sau nu. De ce? Pentru ca viata pe Pamant depinde de apa.

        Un mare procent al lucrurilor vii, plante sau animale, se gaseste in apa. Viata pe Pamant se presupune ca a aparut din apa. Aproximativ 70 – 90% din toata materia organica este apa.

Reactiile chimice in toate plantele si animalele au loc intr-un mediu apos. Apa nu asigura numai mediul care face aceste reactii posibile, apa insasi este un important reactant sau un produs al acestor reactii. Pe scurt, chimia vietii este chimia apei.