Vann og oksygen
Vann er en forutsetning for liv på jorda, og i nesten alle situasjoner er vi omgitt av vann i en eller annen form. Vann er også den eneste forbindelsen som vi i dagliglivet kan erfare i alle de tre aggregattilstandene: gass, væske og fast form. Dessuten har vann en rekke spesielle fysiske egenskaper (som f eks hindrer at sjøer bunnfryser og våromrøringen skjer).
Kroppene våre består av 45-75 % vann avhengig av alder, kjønn og fettprosent. Barn har mest med ca. 75 % og dette avtar med alder. En voksen mann består av ca. 60 % vann. Voksne kvinner, som i gjennomsnitt har mer underhudsfett har i snitt ca. 55 %.
Det er mange vanlige sykdommer (i nyre, mage/tarm eller hjerne- epilepsi, migrene) som karakteriseres av endret vanntransport eller endret fordeling av vann.
Oksygen er livsnødvendig for de fleste levende organismer, ca. 2/3 av vår kroppsmasse består av oksygen. All nødvendig energi oppstår ved oksidasjon av næringsstoffer. Hos oss føres oksygen fra lungene og ut til cellene i organismen ved hjelp av blodomløpet, der hemoglobin er oksygenbæreren. Oksygenet fraktes til Mitokondriene som bruker oksygenet til å hente ut energien fra næringsstoffene. Næringsstoffene (fett, sukker og protein) transporteres også via blodomløpet fra tarmene og til cellene. Her blir næringsstoffene oksidert og gir energi som i første rekke benyttes til dannelsen av adenosintrifosfat (ATP) som er organismens generelle energibærer. Uten denne dør cellene. Hjernen er særlig følsom for mangel på oksygen og dør i løpet av få minutter dersom tilførsel av O2 opphører (ved vanlig temperatur). Det samme skjer også ved for eksempel ved hjerteinfarkt. Dersom den blodåren som forsyner et område av hjertet blir tilstoppet så vil det få for lite oksygen- (Angina). Dersom den går tett vil den delen av hjertemuskelen dø. (Infarkt)
Cellen er den minste strukturelle enheten for liv. Alle de fysiologiske funksjonene blir utført inne i cellen. Disse aktivitetene er avhengig av små strukturer inne i cellen (for eksempel Mitokondriene).
Celler trenger en konstant tilførsel av oksygen for å leve. Så det er svært viktig for dem å reagere på de minste endringer av oksygeninnholdet. Oksygen er et av de viktigste elementer for at cellen skal opprettholde liv, og cellene får oksygen fra omgivelsene.
Cellekulturer holdes i vekst medier som støtter veksten i kontrollert temperatur i en inkubator (typisk 37°C, 5% CO2).
Oksygen nivået I vekst medier basert på vann blir vanligvis bestemt av ren diffusjon fra omgivelsene. Alternativt kan man koble til en maskin som bobler oksygengass ned i væsken, men et av problemene med det er skum. Uansett er det ofte begrensninger på hvor mye oksygen som kan løses i væsken.
Vårt vann inneholder betraktelig mer oppløst oksygen enn det ellers er mulig å løse i vann.