Woda to najważniejszy związek chemiczny na Ziemi. Występuje w trzech stanach skupienia. Woda słodka, niezbędna do życia stanowi 3% całkowitej ilości wody na Ziemi. Jej występowanie jest nierównomierne, a jej znaczna część jest unieruchomiona w lodach Arktyki. Jako bardzo aktywny związek chemiczny, uznawany jest za uniwersalny rozpuszczalnik związków organicznych i nieorganicznych. Przyczynia się do pęcznienia większości wielkocząsteczkowych związków hydrofilowych ( związków, które chętnie rozpuszczają się w wodzie ) i wymusza asocjacje związków hydrofobowych ( związki, które nie tolerują środowiska wodnego ). Stanowi główny składnik wszystkich żyjących na ziemi organizmów. U człowieka jest to 70% ciała. Jest środowiskiem, w którym zachodzi przemiana materii i energii, transport substancji odżywczych, produktów odpadowych i wymiana różnych substancji ze środowiskiem zewnętrznym. Jest aktywnym uczestnikiem oddziaływań międzycząsteczkowych. Bezpośrednio uczestniczy w procesach biochemicznych np. w procesie fotolizy w komórkach roślinnych, w której dochodzi do rozkładu wody, który jest głównym źródłem tlenu w powietrzu.
Nieregularny czworościan z atomem tlenu w środku. Dwa wiązania atomu tlenu z atomami wodoru. Kąt między wiązaniami wynosi 104,5 stopnia. Jest elektrycznie obojętna, co oznacza, że liczba protonów = liczbie elektronów, oraz polarna, czyli para elektronów wiązania kowalencyjnego przesunięta w stronę tlenu. Bardzo łatwo tworzy wiązania wodorowe, gdyż może być zarówno donorem, czyli dostarczać grup funkcyjnych, protonów, elektronów i jonów innym cząsteczkom w trakcie reakcji chemicznej, jak i akceptorem, czyli ma możliwość również przyjmowania. Wiązania wodorowe dostarczają sił spójności, dzięki którym woda występuje w stanie ciekłym w dużym przedziale temperatury. Cząsteczka wody może wykazywać charakter bardzo słabego kwasu, uwalniając proton i jon hydroksylowy, lub bardzo słabej zasady, wiążąc proton. Dipolowa budowa cząsteczki wody i zdolność do tworzenia wiązań wodorowych przyczynia się do powstawania uporządkowanych układów w stanie stałym i ciekłym. W stanie stałym cząsteczka wody łączy się z czterema innymi cząsteczkami. Tlen tworzy dwa wiązania kowalencyjne z dwoma atomami wodoru i dwa wiązania wodorowe z wodorami sąsiedniej cząsteczki.
- Większość związków ulegających dysocjacji łatwo rozpuszcza się w wodzie, gdyż procesowi temu towarzyszy uwalnianie dużej ilości energii.
- Woda jest dobrym rozpuszczalnikiem dla większości cząsteczek występujących w organizmach żywych, ponieważ są one polarne lub mają zjonizowane grupy funkcyjne.
WODA W UKŁADACH BIOLOGICZNYCH I JEJ TRANSPORT
Woda w żywej komórce stanowi 70% masy a, jej transport uczestniczy w różnych procesach fizjologicznych. Błony biologiczne działają jako bariery dla cząsteczek lub jonów, zapewniając równocześnie ich selektywny transport. Pojedyncze komórki i tkanki znacznie różnią się przepuszczalnością dla wody. Za przepływ polarnych cząsteczek odpowiadają białka błonowe, poprzez dyfuzję bierną, czyli tworzenie kanałów, dyfuzję wspomaganą – przy udziale nośników, lub przez transport aktywny – zależne od ATP. Błony komórkowe to też fosfolipidy i od ich rodzaju również zależy przepuszczalność wody i innych związków. Na przykład przez błony erytrocytów i kanalików nerkowych woda przenika bardzo łatwo, gdyż znajduje się w niej ok.200 tys. kanałów białkowych, natomiast błonę kanalików nerkowych stanowi 4% całkowitej ilości białek błonowych.
FUNKCJE WODY:
- Tworzy środowisko dla wszystkich procesów życiowych.
- Odpowiada za transport tlenu.
- Odpowiada za transport składników odżywczych i metabolitów, zarówno w komórce jak i przez cały proces trawienia, poczynając od połknięcia, trawienia i wydalania.
- Pełni funkcję ochronną przed mechanicznymi urazami w gałce ocznej, mózgu, rdzeniu kręgowym.
- Odpowiada za transport tlenu i substratów energetycznych w trakcie wysiłku.
- Odprowadza ciepło powstałe na skutek wysiłku, przez zwiększenie skórnego przepływu krwi i parowaniu potu z powierzchni skóry.
- Odpowiada za właściwe wypełnienie łożyska.
- Odpowiada za sprawniejsze przewodnictwo impulsów w układzie nerwowym.
- Chroni przed urazami, nawilżając ścięgna i stawy, a także infekcjami.
NAWODNIENIE ORGANIZMU PODCZAS WYSIŁKU
Głównym źródłem wody są spożywane płyny i pożywienie. Podczas wysiłku fizycznego ubytek wody zwiększa się proporcjonalnie do intensywności. W innych przypadkach ważny jest również czas wykonywanej pracy oraz warunki otoczenia. Należy pić często np. co 10 minut po 150-200 ml, co daje 1l/godz. Pić należy w małych ilościach, dbając o to, aby ilość przyjętych płynów była zbliżona do tej utraconej. Jest to kwestia indywidualna, głównie przez powyższe czynniki. Istotnym czynnikiem jest również temperatura napoju. Warto nawadniać się napojami o zbliżonej temperaturze ciała, gdyż zbyt zimne napoje będą przyczyniały się do obkurczania naczyń krwionośnych i skurczów przewodu pokarmowego.
