Osmoregulation Vad är, i växter, hos djur, exempel

De osmoregulering Det är en process som ansvarar för att upprätthålla homeostasen av vätskor i en organisme genom aktiv reglering av dess inre osmotiska tryck. Syftet är att upprätthålla lämpliga volymer och osmolära koncentrationer av de olika biologiska facken, vilket är viktigt för organismernas korrekt funktion.

Biologiskt vatten kan betraktas som fördelat i fack som inkluderar cellinredning (intracellulärt fack) och i fallet med multicellulära organismer är vätskan som omger celler (extracellulärt eller interstitiella fack) interstitial).

Vatten- och jonrörelse i sötvatten Telosteo (källa: Raver, Duane; modifierad av Biezl (eget arbete) [Public Domain], odefinierad översatt till spanska av -cristina busch (samtal) 20:53, 1 SEPTERTERBER 2014 (UTC) [CC By-sa 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Det finns också, i de mest komplexa organismerna, ett intravaskulärt fack som kontaktar intra och extracellulär vätska med den yttre miljön. Dessa tre fack separeras av biologiska membran med selektiv permeabilitet som tillåter fri passering av vatten och begränsar passagen av de partiklar som är i lösning i den vätskan i större eller mindre utsträckning.

Både vatten och vissa små partiklar kan röras fritt genom porerna i membranet, genom diffusion och efter dess koncentrationsgradienter. Andra, större eller med elektrisk laddning, kan bara passera från en plats till en annan med andra molekyler som fungerar som transportmedel.

Osmotiska processer har att göra med rörelsen av vatten från en plats till en annan efter deras koncentrationsgradient. Det vill säga det rör sig från facket där hon är mer koncentrerad mot den där hennes koncentration är lägre.

Vatten är mer koncentrerad på platsen där den osmolära koncentrationen (koncentrationen av osmotiskt aktiva partiklar) är lägre och vice versa. Sedan sägs att vattnet rör sig från ett lågt osmolärt koncentrationsplats till en annan med större osmolär koncentration.

Levande varelser har utvecklat komplexa mekanismer för att kontrollera den osmotiska balansen inuti och reglera vatteninträde och utgångsprocesser som reglerar inträde och/eller utgången av lösta ämnen, och det är vad osmoregulering hänvisar till.

[TOC]

Vad är osmoregulering?

Det grundläggande målet med den osmotiska förordningen är att justera inmatningen och utgången av vatten och lösta ämnen så att både volymen och sammansättningen av vätskefacken är konstant.

I detta avseende kan två aspekter övervägas, en av utbytet mellan organismen och miljön och den andra utbytet mellan de olika kroppsfacken.

Ingången och utgången av vatten och lösta ämnen beror på olika mekanismer:

-När det gäller högre ryggradsdjur regleras till exempel inkomst av intag av vatten och lösta ämnen, en fråga som i sin tur beror på aktiviteten hos nervösa och endokrina system, som också ingriper i regleringen av utsöndring av dessa ämnen.

Kan tjäna dig: Flora och fauna av strömmar: Mer representativa arter

-När det gäller vaskulära växter inträffar absorptionen av vatten och lösta ämnen tack vare evapotranspirationsprocesserna som sker i bladen. Dessa processer "halon" vattenspelaren och driver sin uppåtgående rörelse från rötter, vilket har att göra med vattenpotentialen.

Utbytet och balansen mellan de olika facken i organismen beror på ackumulering av lösta ämnen i ett eller annat fack genom aktiv transport. Till exempel bestämmer ökningen av lösta ämnen inuti cellerna vattenrörelse mot deras inre och ökningen av dess volym.

Balansen består i så fall i att upprätthålla en intracellulär osmolär koncentration som är tillräcklig för att upprätthålla en konstant cellvolym och detta uppnås tack vare proteiner.

Osmorreglering i växter

Växter behöver vatten för att leva i samma utsträckning som djur och andra encelliga organismer. I dem, som i varje levande varelse, är vatten nödvändigt att genomföra alla metaboliska reaktioner relaterade till tillväxt och utveckling, som har att göra med underhållet av formen och turgoren i deras celler.

Under sitt liv utsätts de för variabla vattenförhållanden som beror på miljön som omger dem, särskilt på atmosfärisk luftfuktighet och solstrålningsnivåer.

I växtorganismer uppfyller osmoregulation funktionen att upprätthålla Turgors potential genom ackumulering eller minskning av lösta ämnen som svar på vattenspänning, vilket gör att de kan fortsätta växa.

Vattenrörelse i rotceller (enkel transport och apoplastisk transport) (källa: Dylan W. Schwilk [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)] via Wikimedia Commons)

Vattnet mellan radikala hårstrån och endodermis flyter mellan rotcellmineraler inuti endodermiscellerna och flyttar sedan till vaskulära strålar.

När vatten- och mineralnäringsämnen transporteras från marken av roten till luftorganen, "tar cellerna i kroppens olika vävnader" vattenvolymer och mängder lösta ämnen som krävs för att uppfylla deras funktioner.

I grönsaker, som i många högre organismer, regleras vatteninkomster och utvisningsprocesser av tillväxtreglerande ämnen (fytohormoner) som modulerar svar på olika miljöförhållanden och andra inre faktorer.

- Vatten och potentiell tryckpotential

Eftersom den intracellulära koncentrationen av lösta ämnen i växtceller är större än för omgivningen tenderar vatten att spridas genom osmos mot insidan tills den tryckpotential som utövas av cellväggen tillåter den och det är det som gör att cellerna hålls fast eller turgid.

Kan tjäna dig: Central Dogma of Molecular Biology: Molekyler och processer involverade

Vattenpotential är en av de faktorer som är involverade i vattenutbytet av båda växter med sin miljö och vävnadsceller med varandra.

Det har att göra med måttet på vattenflödesriktningen mellan två fack och inkluderar summan av den osmotiska potentialen med den tryckpotential som utövas av cellväggen.

I växter, eftersom koncentrationen av intracellulära lösta ämnen vanligtvis är större än den för den extracellulära miljön, är den osmotiska potentialen ett negativt antal; Medan tryckpotentialen vanligtvis är positiv.

Ju lägre den osmotiska potentialen, desto mer negativ är vattenpotentialen. Om du överväger en cell, sägs det att vattnet kommer in i detta efter dess potentiella gradient.

Osmorreglering hos djur

Pluricellulära ryggradsdjur och ryggradslösa djur använder olika system för att upprätthålla inre homeostas, detta i strikt beroende av livsmiljön de upptar; Det vill säga adaptiva mekanismer är olika mellan saltvattendjur, färskvatten och landdjur.

De olika anpassningarna beror ofta på organ som är specialiserade på osmoregulering. I naturen kallas de vanligaste nefridiala organen, som är specialiserade utsöndringsstrukturer som fungerar som ett system med rör som öppnar utomlands genom porer som kallas Nephridoporos.

Platta maskar har strukturer av denna typ som kallas protonefrider, medan anélider och blötdjur har metanephrides. Insekter och spindlar har en version av nefridiala organ som kallas Malpight Tubules.

I ryggradsdjur uppnås ett osmoregulatoriskt och utsöndrande system huvudsakligen av njurarna, men i denna process för bevarande av vattenbalansen deltar de också de nervösa och endokrina systemen, matsmältningssystemet, lungorna (eller gälarna) och huden.

- Vattenlevande djur

Marina ryggradslösa djur betraktas som organismer Osmo-adaptbar, Eftersom deras kroppar är i osmotisk jämvikt med det omgivande vattnet. Vatten och salter kommer in och kommer ut ur diffusion när externa koncentrationer modifieras.

Ryggradslösa djur som bor i flodmynningar där saltlösningskoncentration uppvisar betydande fluktuationer kallas organismer Ommorregulatorer, Eftersom de har mer komplexa regleringsmekanismer eftersom koncentrationen av salter inuti skiljer sig från vattnet där de bor.

Fiskvattenfisk har en saltlösningskoncentration inuti som är mycket större än vattnet runt dem, så mycket vatten kommer in i osmos, men detta utsöndras i form av utspädd urin.

Kan tjäna dig: Biologiskt fenomen

Dessutom har vissa fiskarter gillceller för saltinträde.

Marina ryggradsdjur, vars koncentration av salter är mindre än för omgivningen, får vatten när du dricker det från havet och utdriver överflödigt salt i urinen. Många fåglar och marina reptiler har "saltkörtlar"De brukar släppa överskottssaltet de får efter att ha drickat havsvatten.

Mycket av de marina däggdjuren äter saltvatten när de matar, men deras inre har vanligtvis en lägre saltkoncentration. Mekanismen de använder för att upprätthålla homeostas är urinproduktion med en hög koncentration av salter och ammonium.

Skillnad i osmoregulering mellan växter och djur

Det ideala tillståndet för en växtcell skiljer sig avsevärt från en djurcell, ett faktum som är relaterat till närvaron av cellväggen som förhindrar den överdrivna expansionen av cellen med vatten för att komma in.

Hos djur är intracellulärt utrymme i osmotisk jämvikt med extracellulära vätskor och osmoreguleringsprocesser är ansvariga för att upprätthålla detta tillstånd.

Växtceller kräver å andra sidan turgiditet, som de lyckas bibehålla den mest koncentrerade intracellulära vätskan än sin miljö, så vatten tenderar att komma in i dessa.

Exempel

Utöver alla fall som anges ovan är ett bra exempel på osmoreguleringssystem den i människokroppen:

Hos människor innebär underhåll av den normala volymen och osmolariteten hos kroppsvätskor en balans mellan ingången och utgången av vatten och lösta ämnen, det vill säga en balans där ingången är densamma som utgången.

Eftersom den huvudsakliga extracellulära lösta ämnet är natrium beror regleringen av volym och osmolariteten hos den extracellulära vätskan nästan uteslutande på balansen mellan vatten och natrium.

Vatten kommer in i kroppen genom mat och vätskor som konsumeras (vars reglering beror på törstmekanismer) och förekommer internt till följd av livsmedelsoxidationsprocesser (metaboliskt vatten).

Vattenuttaget ges av okänsliga förluster, för svett, avföring och urin. Den utsöndrade urinvolymen regleras av plasmanivån för det antidiuretiska hormonet (ADH).

Natrium kommer in i organismen genom mat och vätskor intagna. Det går förlorat av svett, avföring och urin. Dess förlust genom urin är en av mekanismerna för att reglera natriumkroppsinnehållet och beror på njurens inre funktion, reglerad av aldosteronhormonet.

Referenser

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, s. (2004). Essential Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Cushman, J. (2001). Osmoregulation i växter: Implikationer för jordbruk. Amer. Zool., 41, 758-769.
3. Morgan, J. M. (1984). Osmoregulation och vattenstress i högre växter. Ann. Varv. Växtfysiol., 35, 299-319.
4. Nabors, m. (2004). Introduktion till botanik (1: a upplagan.). Pearson Education.
5. Salomo, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (5: e upplagan.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
6. West, J. (1998). Fysiologisk grund för medicinsk praxis (12AVA ED.). Mexiko D.F.: PAN -amerikansk medicinsk redaktion.