La funzione principale delle acquaporine (AQPs) è generalmente ritenuta quella di aumentare il flusso di acqua attraverso le membrane aumentando la loro permeabilità osmotica o idraulica. Inoltre, questo vale per altri piccoli soluti di importanza fisiologica. Notevoli applicazioni di questa “ipotesi di permeabilità semplice” (SPH) sono state il trasporto di fluidi epiteliali negli animali, gli scambi di acqua associati alla traspirazione, la crescita e lo stress nelle piante, e l’osmoregolazione nei microbi. Per prima cosa analizziamo la necessità di tali permeabilità aumentate e concludiamo che in una serie di situazioni a livello cellulare, subcellulare e tissutale la SPH non può rendere conto in modo soddisfacente della presenza delle AQP. L’analisi comprende un esame degli effetti dell’eliminazione o della riduzione genetica delle AQP (knockout, transgenici antisenso e mutanti nulli). Questi o non hanno alcun effetto, o hanno un effetto parziale difficile da spiegare, e noi sosteniamo che non supportano l’ipotesi oltre a mostrare che le AQP sono coinvolte nel processo in esame. Partiamo dal presupposto che poiché le AQP sono ubiquitarie, devono avere una funzione importante e suggeriamo che questa sia la rilevazione dei gradienti di pressione osmotica e turgorale. Viene proposto un modello meccanicistico – in termini di struttura monomerica e cambiamenti nella configurazione tetramerica delle AQP nella membrana – per come le AQP potrebbero funzionare come sensori. I sensori poi segnalano all’interno della cellula per controllare diversi processi, probabilmente come parte dei cicli di feedback. Infine, esaminiamo come le AQP come sensori possano servire le cellule animali, vegetali e microbiche e mostriamo che questa ipotesi del sensore può fornire una spiegazione di molti processi fondamentali in cui le AQP sono già implicate. Le acquaporine sono molecole in cerca di una funzione; i sensori osmotici e di turgore sono funzioni in cerca di una molecola.