Osmoregulacja to, co jest u roślin, u zwierząt, przykładów

Osmoregulacja Jest to proces odpowiedzialny za utrzymanie homeostazy płynów w organizmie poprzez aktywną regulację wewnętrznego ciśnienia osmotycznego. Jego celem jest utrzymanie odpowiednich objętości i stężeń osmolarnych różnych przedziałów biologicznych, co jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmów.

Woda biologiczna można uznać za rozpowszechnioną w przedziałach, które obejmują wnętrze komórkowe (przedział wewnątrzkomórkowy), aw przypadku organizmów wielokomórkowych ciekłe komórki otaczające (przedział pozakomórkowy lub śródmiąższowy) śródmiąższowy).

Ruch wody i jonowy w świeżej wodzie Telosteo (Źródło: Raver, Duane; zmodyfikowane przez Biezl (własne dzieło) [domena publiczna], nieokreślone przetłumaczone na hiszpańskie przez -cristina Busch (Talk) 20:53, 1 Septermber 2014 (UTC) [CC) [CC) [CC) BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Istnieje również w najbardziej złożonych organizmach, przedział wewnątrznaczyniowy, który kontaktuje się z płynem wewnątrz i komórkowym ze środowiskiem zewnętrznym. Te trzy przedziały są oddzielone biologicznymi błonami o selektywnej przepuszczalności, które umożliwiają swobodny przejście wody i ograniczają przejście cząstek, które są w roztworze w tym cieczy w większym lub mniejszym stopniu.

Zarówno woda, jak i niektóre małe cząstki można swobodnie przesuwać przez pory w błonie, przez dyfuzję i po gradientach stężenia. Inne, większe lub z ładunkiem elektrycznym, mogą przechodzić tylko z jednego miejsca do drugiego, używając innych cząsteczek, które służą jako środek transportu.

Procesy osmotyczne mają związek z ruchem wody z jednego miejsca do drugiego po ich gradiencie koncentracji. Oznacza to, że przesuwa się z przedziału, w którym jest bardziej skoncentrowana na tym, w którym jej stężenie jest niższe.

Woda jest bardziej skoncentrowana w miejscu, w którym stężenie osmolarne (stężenie cząstek osmotycznie aktywnych) jest niższe i odwrotnie. Następnie mówi się, że woda przesuwa się z niskiego miejsca stężenia osmolarnego do drugiego o większym stężeniu osmolarnym.

Żywe istoty opracowały złożone mechanizmy kontrolowania równowagi osmotycznej w środku i regulacji procesów wejścia i wyjścia wody regulujące wejście i/lub wyjście z substancji rozpuszczonych, i do tego odnosi się osmoregulacja.

[TOC]

Co to jest osmoregulacja?

Podstawowym celem regulacji osmotycznej jest dostosowanie wejścia i wyjścia wody i substancji rozpuszczonych, aby zarówno objętość, jak i skład przedziałów cieczy były stałe.

W tym sensie można wziąć pod uwagę dwa aspekty, jedną wymianę między organizmem a środowiskiem, a drugą wymianę między różnymi przedziałami ciała.

Wejście i wyjście wody i substancji rozpuszczonych jest spowodowane różnymi mechanizmami:

-Na przykład w przypadku wyższych zwierząt kręgowców dochód jest regulowany przez spożycie wody i substancji rozpuszczonych, problem, który z kolei zależy od aktywności układów nerwowych i hormonalnych, które również interweniują w regulacji wydalania tych substancji.

Może ci służyć: flora i fauna prądów: bardziej reprezentatywne gatunki

-W przypadku roślin naczyniowych wchłanianie wody i substancji rozpuszczonych występuje dzięki procesom odparowy. Procesy te „halon” kolumnę wodną i napędzają swój ruch w górę z korzeni, co ma związek z potencjałem wody.

Wymiana i równowaga między różnymi przedziałami organizmu wynika z akumulacji substancji rozpuszczonych w jednym przedziale przez aktywny transport. Na przykład wzrost substancji rozpuszczonych wewnątrz komórek określa ruch wody w kierunku ich wnętrza i wzrost jej objętości.

W tym przypadku równowaga polega na utrzymaniu wewnątrzkomórkowego stężenia osmolarnego, które jest odpowiednie do utrzymania stałej objętości komórek, co osiąga się dzięki udziale białek o różnych aktywności transportowej, w tym pompy ATPASAS i inne transportery wyróżniają się.

Osmor regulacja w roślinach

Rośliny potrzebują wody, aby żyć w takim samym stopniu, co zwierzęta i inne organizmy jednokomórkowe. W nich, podobnie jak w każdej żywej istocie, woda jest niezbędna do wykonywania wszystkich reakcji metabolicznych związanych ze wzrostem i rozwojem, które mają związek z utrzymaniem kształtu i turgorii ich komórek.

W życiu są narażeni na zmienne warunki wody, które zależą od otaczającego ich środowiska, w szczególności od wilgotności atmosferycznej i poziomów promieniowania słonecznego.

W organizmach roślinnych osmoregulacja spełnia funkcję utrzymania potencjału turgorii poprzez akumulację lub zmniejszenie substancji rozpuszczonych w odpowiedzi na stres wodny, co pozwala im kontynuować wzrost.

Ruch wody w komórkach korzeniowych (uproszczony transport i transport apoplastyczny) (Źródło: Dylan W. Schwilk [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Woda między radykalnymi włosami a endodermis przepływa między minerałami komórek korzeniowych wewnątrz komórek Endodermis, a następnie przenosi się do wiązek naczyniowych.

Ponieważ woda i mineralne składniki odżywcze są transportowane z ziemi przez korzeń do narządów powietrznych, komórki różnych tkanek ciała „przyjmują” objętości wody i ilości substancji rozpuszczonych niezbędnych do spełnienia ich funkcji.

W warzywach, podobnie jak w wielu wyższych organizmach, procesy dochodu i wydalenia wody są regulowane przez substancje regulacyjne wzrostu (fitohormony), które modulują reakcje na różne warunki środowiskowe i inne czynniki wewnętrzne.

- Potencjał wody i potencjalnego ciśnienia

Ponieważ wewnątrzkomórkowe stężenie substancji rozpuszczonych w komórkach roślinnych jest większe niż w otoczeniu, woda ma tendencję do rozprzestrzeniania się przez osmozę w stronę wewnątrz, dopóki potencjał ciśnienia wywierany przez ścianę komórkową pozwala na to i to sprawia, że ​​komórki są utrzymywane na twardo lub turgid.

Może ci służyć: Centralne dogmaty biologii molekularnej: zaangażowane cząsteczki i procesy

Potencjał wody jest jednym z czynników zaangażowanych w wymianę wody obu roślin z ich środowiskiem i komórkami tkankowymi.

Ma to związek z miarą kierunku przepływu wody między dwoma przedziałami i obejmuje sumę potencjału osmotycznego z potencjałem ciśnienia wywieranym przez ścianę komórkową.

U roślin, ponieważ stężenie substancji rozpuszczonych wewnątrzkomórkowych jest zwykle większe niż w środowisku pozakomórkowym, potencjał osmotyczny jest liczbą ujemną; Podczas gdy potencjał ciśnienia jest zwykle dodatni.

Im niższy potencjał osmotyczny, tym bardziej ujemny potencjał wody. Jeśli weźmiesz pod uwagę komórkę, mówi się, że woda wejdzie w to po jej potencjalnym gradiencie.

Osmorregulacja u zwierząt

Nierowskie i bezkręgowce używają różnych systemów do utrzymania wewnętrznej homeostazy, to w ścisłej zależności z siedliskiem, które zajmują; Oznacza to, że mechanizmy adaptacyjne różnią się między zwierzętami słonej wody, słodką wodą i zwierzętami lądowymi.

Różne adaptacje często zależą od narządów specjalizujących się w osmoregulacji. W naturze najczęściej znane są narządy nercze, które są wyspecjalizowanymi strukturami wydalniczymi, które działają jako system rurek, które otwierają się za granicą przez pory nazywane nefridoporos.

Płaskie robaki mają tego typu konstrukcje znane jako protonfrydy, podczas gdy anélidy i mięczaki mają metanfrydy. Owady i pająki mają wersję narządów nerczych zwanych Malpiight Rubules.

U zwierząt kręgowców Układ osmoregulacyjny i wydalkowy osiąga się głównie przez nerki, ale w tym procesie ochrony bilansu wodnego uczestniczą również w układach nerwowych i hormonalnych, układu trawiennym, płucach (lub skrzepach) i skórze skórnej.

- Zwierzęta wodne

Bezkręgowce morskie są uważane za organizmy Osmo-adaptables, Ponieważ ich ciała są w równowadze osmotycznej z otaczającą wodą. Woda i sole wchodzą i wychodzą z dyfuzji, gdy stężenia zewnętrzne są modyfikowane.

Bezkręgowce żyjące w ujściach rzek, w których stężenie soli fizjologicznej przedstawia znaczące fluktuacje są znane jako organizmy OSMMORREGULATORY, Ponieważ mają bardziej złożone mechanizmy regulacji, ponieważ stężenie soli w środku różni się od stężenia wody, w której żyją.

Ryby świeżej wody mają w środku stężenie soli fizjologicznej, które jest znacznie większe niż stężenie wokół nich, więc dużo wody wchodzi do w środku przez osmozę, ale jest to wydalane w postaci rozcieńczonego moczu.

Może ci służyć: zjawisko biologiczne

Ponadto niektóre gatunki ryb mają komórki skrzelowe do wejścia do soli.

Kręgi morskie, których koncentracja soli jest mniejsza niż w ich otoczeniu, po piciu z morza i wydalić nadmiar soli w moczu. Wiele ptaków i gadów morskich ma "Gruczoły solne„Używają do uwolnienia nadmiaru soli, którą otrzymują po wypiciu wody morskiej.

Znaczna część ssaków morskich spożywa słoną wodę podczas karmienia, ale ich wnętrze zwykle ma niższe stężenie soli. Mechanizm, którego używają do utrzymania homeostazy, jest produkcja moczu o wysokim stężeniu soli i amonu.

Różnica w osmoregulacji między roślinami i zwierzętami

Idealny stan komórki roślinnej różni się znacznie od stanu komórki zwierzęcej, co jest związane z obecnością ściany komórkowej, która zapobiega nadmiernej ekspansji komórki przez wodę do wejścia.

U zwierząt przestrzeń wewnątrzkomórkowa znajduje się w równowadze osmotycznej z płynami zewnątrzkomórkowymi i procesami osmoregulacji są odpowiedzialne za utrzymanie tego stanu.

Z drugiej strony komórki roślinne wymagają turgowalności, którą udawają utrzymywać najbardziej skoncentrowany płyn wewnątrzkomórkowy niż ich środowisko, więc woda wchodzi do nich.

Przykłady

Oprócz wszystkich wyżej wymienionych przypadków, dobrym przykładem systemów osmoregulacji jest ten w ludzkim ciele:

U ludzi utrzymanie normalnej objętości i osmolarności płynów ustrojowych implikuje równowagę między wejściem i wyjściem wody i substancji rozpuszczonych, to znaczy równowaga, w której wejście jest takie same jak wyjście.

Ponieważ główną zewnątrzkomórkową substancją rozpuszczoną jest sód, regulacja objętości i osmolarność płynu pozakomórkowego zależy prawie wyłącznie od równowagi między wodą a sodem.

Woda wchodzi do ciała poprzez spożywane żywność i płyny (których regulacja zależy od mechanizmów pragnienia) i występuje wewnętrznie w wyniku procesów utleniania żywności (woda metaboliczna).

Gniazdko wody są podawane przez nieczułe straty, potu, kału i moczu. Wydalona objętość moczu jest regulowana przez poziom hormonu przeciwdiuretycznego w osoczu (ADH).

Sód wchodzi do organizmu poprzez spożywane żywność i płyny. Strusza go pot, odchodami i moczem. Jego utrata moczu jest jednym z mechanizmów regulacji zawartości ciała sodu i zależy od wewnętrznej funkcji nerek, regulowanej przez hormon aldosteronu.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Dennis, ur., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, p. (2004). Niezbędna biologia komórki. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Cushman, J. (2001). Osmoregulacja w roślinach: implikacje dla rolnictwa. Amer. Zool., 41, 758-769.
3. Morgan, J. M. (1984). Osmoregulacja i stres wodny w wyższych roślinach. Ann. Obrót silnika. Plant Physiol., 35, 299-319.
4. Nabors, m. (2004). Wprowadzenie do botaniki (1. wyd.). Edukacja Pearsona.
5. Salomon, e., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologia (Ed.). Philadelphia, Pensylwania: Saunders College Publishing.
6. West, J. (1998). Fizjologiczne podstawy praktyki medycznej (12ava ed.). Meksyk d.F.: Pan -american Medical Editorial.