Nước chiếm tỷ lệ rất lớn trong cơ thể sinh vật (khoảng 60–70% khối lượng cơ thể ở người trưởng thành) và đóng vai trò thiết yếu trong hầu hết các quá trình sinh lý – sinh hóa. Cụ thể, những vai trò chính của nước bao gồm: 1. Môi trường phản ứng sinh hóa - Nước là dung môi ưu việt, hoà tan hầu hết các chất vô cơ và nhiều hợp chất hữu cơ, giúp các chất tham gia phản ứng phân tán đều và tương tác dễ dàng. - Hầu hết enzyme chỉ hoạt động hiệu quả khi các chất cơ chất và enzyme đều hòa tan trong nước. 2. Vận chuyển chất - Trong động vật: nước là thành phần chính của máu, bạch huyết, dịch mô… giúp chuyên chở oxy, chất dinh dưỡng, hormone và vận chuyển sản phẩm bài tiết ra khỏi tế bào. - Trong thực vật: nước vận chuyển ion khoáng từ rễ lên lá thông qua mạch gỗ (xylem), đồng thời vận chuyển sản phẩm quang hợp (đường) từ lá xuống các mô khác qua mạch rây (phloem). 3. Duy trì cấu trúc tế bào và mô - Áp suất thẩm thấu và áp suất gọi là “áp suất trương” (turgor) của tế bào thực vật phụ thuộc vào nước, giúp duy trì độ căng, giữ cho cây cứng cáp. - Ở động vật, dịch ngoại bào và dịch nội bào ổn định giúp tế bào không bị co rút hoặc vỡ khi môi trường thay đổi. 4. Điều hòa nhiệt độ - Nước có nhiệt dung riêng cao, nhờ vậy cơ thể có khả năng ổn định nhiệt độ khi môi trường thay đổi. - Quá trình thoát hơi nước (mồ hôi ở người, thoát hơi qua khí khổng ở thực vật) giúp tỏa nhiệt, làm mát cơ thể. 5. Tham gia trực tiếp vào phản ứng sinh hóa - Phản ứng thuỷ phân (hydrolysis) – phân giải phân tử lớn thành phân tử nhỏ khi bổ sung nước. - Phản ứng cô lập (dehydration synthesis) – tổng hợp phân tử lớn (protein, polysaccharide, lipid…) kèm loại bỏ phân tử nước. 6. Bôi trơn và bảo vệ - Dịch khớp, dịch mắt, dịch não tủy, dịch tiêu hóa… đều chứa thành phần nước lớn, giúp bôi trơn, giảm ma sát giữa các mô, bảo vệ các cơ quan khỏi va chạm. 7. Cân bằng điện giải và pH - Nước hòa tan và phân bố các ion (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻…) giúp thiết lập và duy trì các gradient điện hóa quan trọng cho dẫn truyền thần kinh, co cơ, điều hòa áp suất thẩm thấu… - Hệ đệm trong máu và dịch ngoại bào cũng nhờ nước điều hòa pH, giữ môi trường sinh lý ổn định (pH ≈ 7.35–7.45 ở người). Tóm lại, nước không chỉ đơn thuần là “thành phần” mà còn là “yếu tố sống còn” cho mọi hoạt động và cấu trúc của tế bào, mô và cơ thể sinh vật. Thiếu hoặc mất cân bằng nước sẽ nhanh chóng gây rối loạn chức năng sinh lý và đe dọa tính mạng.