Algemeen wordt aangenomen dat de belangrijkste functie van aquaporines (AQPs) is het verhogen van de waterstroom over membranen door hun osmotische of hydraulische permeabiliteit te verhogen. Dit geldt ook voor andere kleine opgeloste stoffen van fysiologisch belang. Opmerkelijke toepassingen van deze ‘eenvoudige permeabiliteitshypothese’ (SPH) zijn epitheliaal vloeistoftransport bij dieren, wateruitwisselingen in verband met transpiratie, groei en stress bij planten, en osmoregulatie bij microben. Wij analyseren eerst de noodzaak van dergelijke verhoogde permeabiliteiten en concluderen dat in een reeks situaties op cellulair, subcellulair en weefselniveau de SPH de aanwezigheid van AQPs niet op bevredigende wijze kan verklaren. De analyse omvat een onderzoek van de effecten van de genetische eliminatie of reductie van AQPs (knockouts, antisense transgenics en null mutanten). Deze hebben ofwel geen effect, ofwel een gedeeltelijk effect dat moeilijk te verklaren is, en wij stellen dat zij de hypothese niet verder ondersteunen dan aantonen dat AQPs betrokken zijn bij het onderzochte proces. Wij gaan ervan uit dat AQPs, omdat ze alomtegenwoordig zijn, een belangrijke functie moeten hebben en stellen voor dat dit de detectie van osmotische en turgordrukgradiënten is. Er wordt een mechanistisch model voorgesteld – in termen van monomeer structuur en veranderingen in de tetramerische configuratie van AQPs in het membraan – voor hoe AQPs als sensoren zouden kunnen functioneren. Sensoren geven vervolgens signalen af binnen de cel om diverse processen te controleren, waarschijnlijk als onderdeel van terugkoppellussen. Tenslotte onderzoeken we hoe AQPs als sensoren van nut kunnen zijn voor dierlijke, plantaardige en microbiële cellen en laten we zien dat deze sensor-hypothese een verklaring kan bieden voor veel basisprocessen waarbij AQPs reeds betrokken zijn. Aquaporines zijn moleculen op zoek naar een functie; osmotische en turgor sensoren zijn functies op zoek naar een molecuul.