Woda jest jednym z najważniejszych i najbardziej rozpowszechnionych związków chemicznych na kuli ziemskiej. Znajduje się w stałym obiegu w przyrodzie, stanowi jedną z geosfer (hydrosferę) i zajmuje ponad dwie trzecie powierzchni Ziemi. Woda występuje również w skałach skorupy ziemskiej (wody glebowe) oraz w postaci pary wodnej w atmosferze.
Jednak woda występująca w przyrodzie nie jest wodą czystą, ponieważ zawiera rozpuszczone niewielkie ilości gazów i ciał stałych. Składają się na nią kationy wapnia, sodu, magnezu i potasu oraz aniony węglanowe, chlorkowe i siarczanowe. Spośród występujących w przyrodzie wód wyróżnia się następujące typy:
- Woda destylowana – woda chemicznie prawie czysta, zawierająca minimalne ilości domieszek.
- Twarda woda – zawiera rozpuszczone wodorowęglany oraz siarczany wapnia i magnezu.
- Wody mineralne – mają największe zastosowanie w lecznictwie i jako wody konsumpcyjne.
- Woda morska – zawiera średnio 3–4 % soli; do picia nadaje się jedynie po destylacji.
- Woda glebowa – jest bardzo ważna zarówno dla człowieka, jak i dla utrzymania równowagi w przyrodzie.
Zawartość wody w organizmach żywych waha się w bardzo szerokich granicach – od 10–12 % w nasionach do 99 % w ciałach jamochłonów czy glonów. Różnice te są uwarunkowane trybem życia, środowiskiem życia, stopniem rozwoju ewolucyjnego, wiekiem oraz czynnikami zewnętrznymi. Niezależnie od tego, woda jest niezbędna do życia wszystkich organizmów, ponieważ:
- Stanowi uniwersalny rozpuszczalnik.
- Jest nośnikiem i transporterem wielu substancji (np. pokarmowych, hormonów, gazów oddechowych).
- Jest substratem lub produktem wszystkich reakcji biochemicznych.
- Ze względu na dużą pojemność cieplną jest dobrym nośnikiem ciepła.
- Umożliwia zachodzenie wielu procesów biologicznych, np. zapłodnienia.
Wodna gospodarka organizmu
Wodna gospodarka organizmu to zespół procesów fizjologicznych i mechanizmów fizyko-chemicznych kontrolujących bilans wodny (ilość wody pobieranej i wydalanej przez organizm) oraz regulujących wykorzystanie wody do utrzymania czynności narządów, tkanek i komórek. Utrzymuje ona w organizmie ilość wody konieczną w danych warunkach do najkorzystniejszego przebiegu przemiany materii i energii. Woda jest niezbędna do życia jako rozpuszczalnik wszelkiego rodzaju substancji w organizmie oraz jako środowisko procesów przemiany materii. Występuje w organizmie w postaci związanej ze strukturą komórki oraz jako woda wolna, swobodnie krążąca po organizmie w płynach ustrojowych pozakomórkowych.
Wodna gospodarka organizmu zwierzęcego
Obejmuje ona pobieranie wody, jej wytwarzanie, transport, użytkowanie i wydalanie. Wodna gospodarka organizmu zwierzęcego zależy głównie od środowiska, w jakim organizm żyje. Zwierzęta lądowe są narażone na utratę wody, dlatego muszą pobierać ją z otoczenia i chronić się przed jej utratą. U dorosłego człowieka woda stanowi około 60 % masy ciała i znajduje się zarówno w komórkach, jak i poza nimi.
Regulacja wodna gospodarki organizmu jest zaliczana do najważniejszych elementów równowagi. Polega zasadniczo na utrzymywaniu stałej objętości osocza krwi i stałego stężenia osmotycznego płynu zewnątrzkomórkowego. Osiąga się to głównie poprzez kontrolę pobierania wody za pośrednictwem układu pragnienia oraz jej wydalania z organizmu za pośrednictwem hormonu antydiuretycznego.
Zwierzęta żyjące w wodzie morskiej są wyposażone w mechanizmy chroniące je przed stałą utratą wody, spowodowaną tym, że środowisko wodne ma wyższe stężenie osmotyczne niż wewnętrzne środowisko organizmu. Odwrotnie jest w przypadku zwierząt żyjących w wodzie o niższym stężeniu osmotycznym niż ich środowisko – muszą one stale usuwać nadmiar wody z organizmu, wnikającej z zewnątrz wskutek działania ciśnienia osmotycznego w kierunku wnętrza ciała.
Wodna gospodarka organizmów roślinnych
Obejmuje ona pobieranie wody przez całą powierzchnię (u roślin niższych, zwłaszcza wodnych) lub przez włośniki (u roślin wyższych), rozprowadzanie jej w roślinie elementami naczyniowymi oraz wydalanie – u roślin lądowych przez liście w postaci pary wodnej lub rzadziej przez wypacanie w stanie płynnym; u roślin wodnych natomiast głównie przez całą powierzchnię. Jeżeli ilość wody pobranej jest mniejsza od ilości wody wydalonej (ujemny bilans wodny rośliny), roślina więdnie, a w końcu usycha. U roślin zielonych woda jest nie tylko nośnikiem substancji odżywczych w postaci związków chemicznych, lecz także substratem w reakcji fotosyntezy zachodzącej w świetle.