Osmoregulácia Čo je v rastlinách, u zvierat, príklady

Ten ostreľovanie Je to proces, ktorý je zodpovedný za udržiavanie homeostázy tekutín v organizme aktívnou reguláciou jej vnútorného osmotického tlaku. Jeho účelom je udržiavať vhodné objemy a osmolárne koncentrácie rôznych biologických kompartmentov, čo je nevyhnutné pre správne fungovanie organizmov.

Biologická voda sa môže považovať za distribuovanú v kompartmentoch, ktoré zahŕňajú bunkový interiér (intracelulárny kompartment) a v prípade mnohobunkových organizmov intersticiálne kvapaliny (extracelulárne alebo intersticiálne kompartmenty)).

Pohyb vody a iónov v sladkej vode Telosteo (Zdroj: Raver, Duane; modifikovaný Biezl (vlastná práca) [verejná doména], nedefinovaný preložený do španielčiny -Cristina Busch (Talk) 20:53, 1 septermber 2014 (UTC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC). BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

V najkomplexnejších organizmoch je tiež intravaskulárny kompartment, ktorý kontaktuje intra a extracelulárnu tekutinu s vonkajším prostredím. Tieto tri kompartmenty sú oddelené biologickými membránami selektívnej priepustnosti, ktoré umožňujú voľný priechod vody a obmedzujú priechod častíc, ktoré sú v roztoku v tejto kvapaline vo väčšej alebo menšej miere.

Voda aj niektoré malé častice sa môžu voľne pohybovať cez póry v membráne, difúziou a sledovaním jej koncentračných gradientov. Ostatné, väčšie alebo s elektrickým nábojom, môžu prejsť iba z jedného miesta na druhé pomocou iných molekúl, ktoré slúžia ako dopravné prostriedky.

Osmotické procesy súvisia s pohybom vody z jedného miesta na druhé po ich koncentračnom gradiente. To znamená, že sa pohybuje z priestoru, v ktorom je viac koncentrovaná smerom k koncentrácii, kde je jej koncentrácia nižšia.

Voda je koncentrovanejšia v mieste, kde je osmolárna koncentrácia (koncentrácia osmoticky aktívnych častíc) nižšia a naopak. Potom sa hovorí, že voda sa pohybuje z nízkej koncentrácie osmolárnej koncentrácie do iného s väčšou osmolárnou koncentráciou.

Živé bytosti vyvinuli komplexné mechanizmy na kontrolu osmotickej rovnováhy vo vnútri a regulovali procesy vstupu a výstupu vody regulujúce vstup a/alebo výstup z rozpustených látok, a to je to, na čo osmoregulácia odkazuje.

[TOC]

Čo je osmoregulácia?

Základným cieľom osmotickej regulácie je upraviť vstup a výstup z vody a rozpustených látok tak, aby objem aj zloženie kvapalných priehradiek boli konštantné.

V tomto zmysle je možné brať do úvahy dva aspekty, jedna výmena medzi organizmom a prostredím a druhou výmenou medzi rôznymi telesnými priehradkami.

Vstup a výstup z vody a rozpustených látok sú spôsobené rôznymi mechanizmami:

-Napríklad v prípade vyšších zvierat stavovcov je príjem regulovaný príjmom vody a rozpustený.

Môže vám slúžiť: Flora a fauna prúdov: reprezentatívnejšie druhy

-V prípade vaskulárnych rastlín dochádza k absorpcii vody a rozpuste. Tieto procesy „Halon“ vodný stĺpec a pohybu smerom nahor z koreňov, čo súvisí s vodným potenciálom.

Výmena a rovnováha medzi rôznymi kompartmentmi organizmu je spôsobená akumuláciou rozpustených látok v jednom alebo inom priehradke prostredníctvom aktívnej prepravy. Napríklad zvýšenie rozpustených látok vo vnútri buniek určuje pohyb vody smerom k ich vnútra a zvýšenie jej objemu.

Rovnováha v takom prípade spočíva v udržiavaní intracelulárnej osmolárnej koncentrácie, ktorá je dostatočná na udržanie konštantného objemu buniek, a to sa dosiahne vďaka účasti proteínov s rôznymi transportnými aktivitami, medzi ktorými sú pumpy ATPASA a iné transportéry vynikajúce.

Osmoreregulácia v rastlinách

Rastliny potrebujú vodu, aby žili v rovnakom rozsahu ako zvieratá a iné jednobunkové organizmy. V nich, rovnako ako v každej živej bytosti, je voda nevyhnutná na vykonávanie všetkých metabolických reakcií súvisiacich s rastom a vývojom, ktoré sa týkajú udržiavania tvaru a turgoru ich buniek.

Počas svojho života sú vystavení premenlivým vodným podmienkam, ktoré závisia od prostredia, ktoré ich obklopuje, konkrétne od atmosférickej vlhkosti a úrovne slnečného žiarenia.

V rastlinných organizmoch spĺňa osmoregulácia funkciu udržiavania Turgorovho potenciálu prostredníctvom akumulácie alebo zníženia rozpustených látok v reakcii na vodný stres, čo im umožňuje pokračovať v raste.

Pohyb vody v koreňových bunkách (Simplastic Transport a Apoplastic Transport) (Zdroj: Dylan W. Schwilk [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Voda medzi radikálnymi chĺpkami a endodermou preteká medzi minerálmi koreňových buniek vo vnútri endodermisových buniek a potom sa pohybuje do vaskulárnych lúčov.

Pretože sa voda a minerálne živiny transportujú zo zeme koreňom do vzduchových orgánov, bunky rôznych tkanív tela „berú“ objemy vody a množstvá rozpustených látok potrebné na splnenie ich funkcií.

V zelenine, rovnako ako v mnohých vyšších organizmoch, sú procesy príjmu vody a vyhostenia regulované regulačnými látkami rastu (fytohormóny), ktoré modulujú reakcie na rôzne podmienky prostredia a ďalšie vnútorné faktory.

- Voda a potenciálny tlakový potenciál

Pretože intracelulárna koncentrácia rozpustených látok v rastlinných bunkách je väčšia ako koncentrácia jeho okolia, voda má tendenciu šíriť sa cez osmózu do zvuku, až kým tlakový potenciál vyvíjajúci bunkovou stenou to neumožňuje, a to je to, čo robí bunky pevne alebo turgid.

Môže vám slúžiť: Centrálna dogma molekulárnej biológie: Zahrnuté molekuly a procesy

Vodný potenciál je jedným z faktorov zapojených do výmeny vody oboch rastlín so svojimi prostredím a tkanivovými bunkami medzi sebou.

To sa týka miery smeru prietoku vody medzi dvoma oddielmi a zahŕňa súčet osmotického potenciálu s tlakovým potenciálom vyvíjaným bunkovou stenou.

V rastlinách, pretože koncentrácia intracelulárnych rozpustených látok je zvyčajne väčšia ako koncentrácia extracelulárneho prostredia, osmotický potenciál je negatívnym počtom; Zatiaľ čo tlakový potenciál je zvyčajne pozitívny.

Čím nižší je osmotický potenciál, tým viac negatívny vodný potenciál. Ak uvažujete o bunke, potom sa hovorí, že voda vstúpi po jej potenciálnom gradiente.

Osmorregulácia u zvierat

Pluricelulárne stavovce a bezstavovce používajú rôzne systémy na udržanie vnútornej homeostázy, čo je v prísnej závislosti s biotopom, ktoré zaberajú; To znamená, že adaptívne mechanizmy sa líšia medzi zvieratami slanej vody, sladkou vodou a pozemnými zvieratami.

Rôzne úpravy často závisia od orgánov špecializovaných na osmoreguláciu. V prírode sú najbežnejšie známe ako nefridiálne orgány, ktoré sú špecializovanými exkretickými štruktúrami, ktoré fungujú ako systém skúmaviek, ktoré sa otvárajú v zahraničí cez póry, ktoré sa nazývajú nefridopory.

Ploché červy majú štruktúry tohto typu známe ako protonefridy, zatiaľ čo anélidy a mäkkýš majú metanefridy. Hmyz a pavúky majú verziu nefridiálnych orgánov nazývaných MalPight Tubules.

U zvierat stavovcov je osmoregulačný a vylučovací systém dosiahnutý hlavne obličkami, ale v tomto procese ochrany vodnej bilancie sa tiež zúčastňujú nervových a endokrinných systémov, tráviaceho systému, pľúc (alebo žiabrov) a kože.

- Vodné zvieratá

Morské bezstavovce sa považujú za organizmy Adaptables osmo, Pretože ich telá sú v osmotickej rovnováhe s okolitou vodou. Voda a soli vstupujú a vychádzajú z difúzie, keď sú modifikované vonkajšie koncentrácie.

Bezstavovci, ktorí žijú v ústiach, kde koncentrácia soľného roztoku predstavuje významné výkyvy, sú známe ako organizmy Osmmor regulátory, Pretože majú komplexnejšie regulačné mechanizmy, pretože koncentrácia solí vo vnútri sa líši od koncentrácie vody, kde žijú.

Ryby z sladkej vody majú vo vnútri koncentráciu soľného roztoku, ktorá je oveľa väčšia ako koncentrácia vody okolo nich, takže veľa vody vstupuje vo vnútri osmózou, ale vylučuje sa vo forme zriedeného moču.

Môže vám slúžiť: biologický jav

Okrem toho niektoré druhy rýb majú žiabrové bunky na vstup soli.

Morské stavovce, ktorých koncentrácia solí je menšia ako koncentrácia ich okolia, pri pití z mora a vylúčte prebytočnú soľ v moči vodu a vylúčte prebytočnú soľ v moči. Mnoho vtákov a námorných plazov má “slaná žľaza„Používajú na uvoľnenie prebytočnej soli, ktorú dostanú po pití morskej vody.

Väčšina z morských cicavcov požíva slanú vodu, keď sa kŕmia, ale ich interiér má zvyčajne nižšiu koncentráciu soli. Mechanizmus, ktorý používajú na udržanie homeostázy, je produkcia moču s vysokou koncentráciou solí a amónia.

Rozdiel v osmoregulácii medzi rastlinami a zvieratami

Ideálny stav rastlinnej bunky sa značne líši od stavu živočíšnej bunky, skutočnosť, ktorá súvisí s prítomnosťou bunkovej steny, ktorá zabraňuje nadmernej expanzii bunky vodou.

U zvierat je intracelulárny priestor v osmotickej rovnováhe s extracelulárnymi tekutinami a procesy osmoregulácie sú zodpovedné za udržiavanie tohto stavu.

Na druhej strane rastlinné bunky vyžadujú turgiditu, ktoré dokážu udržať najkoncentrovanejšiu intracelulárnu tekutinu ako ich prostredie, takže voda má tendenciu vstúpiť do nich.

Príklady

Okrem všetkých vyššie uvedených prípadov je dobrý príklad osmoregulačných systémov v ľudskom tele:

U ľudí je udržiavanie normálneho objemu a osmolarita telesných tekutí.

Pretože hlavnou extracelulárnou rozpustenou je sodík, regulácia objemu a osmolarita extracelulárnej tekutiny závisí takmer výlučne výlučne od zostatkov medzi vodou a sodíkom.

Voda vstupuje do tela prostredníctvom konzumovaných potravín a kvapaliny (ktorých regulácia závisí od mechanizmov smädu) a vyskytuje sa interne v dôsledku procesov oxidácie potravín (metabolická voda).

Voda je daná necitlivými stratami, pre pot, výkaly a moč. Vylučovaný objem moču je regulovaný plazmatickou hladinou antidiuretického hormónu (ADH).

Sodík vstupuje do organizmu prostredníctvom požitia potravín a tekutín. Stratí sa potu, výkaly a moč. Jeho strata močom je jedným z mechanizmov na reguláciu obsahu tela sodíka a závisí od vnútornej funkcie obličiek, regulovaných aldosterónovým hormónom.

Odkazy

1. Alberts, b., Dennis, B., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Základná bunková biológia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Cushman, J. (2001). Osmoregulácia v rastlinách: Dôsledky pre poľnohospodárstvo. Lebka. Zool., 41, 758-769.
3. Morgan, J. M. (1984). Osmoregulácia a vodný stres vo vyšších rastlinách. Postihnúť. Otáčať sa. Fyziola., 35, 299-319.
4. Nabors, m. (2004). Úvod do botaniky (1. vydanie.). Pearson Vzdelanie.
5. Šalamún, e., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biológia (5. vydanie.). Philadelphia, Pensylvánia: Vydavateľstvo Saunders College.
6. West, J. (1998). Fyziologický základ lekárskej praxe (12AVA ED.). Mexiko d.F.: Pan -americký lekársky úvodník.