Osmoregolazione ciò che è, nelle piante, negli animali, esempi

IL osmoregolazione È un processo responsabile del mantenimento dell'omeostasi dei liquidi in un organismo mediante una regolazione attiva della sua pressione osmotica interna. Il suo scopo è mantenere i volumi appropriati e le concentrazioni osmolari dei diversi compartimenti biologici, che è essenziale per il corretto funzionamento degli organismi.

L'acqua biologica può essere considerata distribuita in compartimenti che includono l'interno cellulare (compartimento intracellulare) e nel caso di organismi multicellulari le cellule circostanti del liquido (compartimento extracellulare o interstiziale) interstiziale).

Movimento per l'acqua e gli ioni in acqua dolce telosteo (fonte: Raver, Duane; modificato da Biezl (proprio lavoro) [dominio pubblico], non definito tradotto in spagnolo da -cristina Busch (talk) 20:53, 1 septermber 2014 (UTC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) [CC) BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Vi è anche, negli organismi più complessi, un compartimento intravascolare che contatta il fluido intra e extracellulare con l'ambiente esterno. Questi tre compartimenti sono separati da membrane biologiche di permeabilità selettiva che consentono il libero passaggio dell'acqua e limitano il passaggio delle particelle che sono in soluzione in quel liquido in più o minore.

Sia l'acqua che alcune piccole particelle possono essere spostate liberamente attraverso i pori della membrana, per diffusione e seguendo i suoi gradienti di concentrazione. Altri, più grandi o con carica elettrica, possono passare da un posto all'altro usando altre molecole che fungono da mezzo di trasporto.

I processi osmotici hanno a che fare con il movimento dell'acqua da un luogo all'altro dopo il loro gradiente di concentrazione. Cioè, si sposta dal compartimento in cui è più concentrata verso quella in cui la sua concentrazione è inferiore.

L'acqua è più concentrata nel sito in cui la concentrazione osmolare (concentrazione di particelle osmoticamente attive) è inferiore e viceversa. Quindi si dice che l'acqua si sposta da un sito di concentrazione osmolare bassa all'altro con una maggiore concentrazione osmolare.

Gli esseri viventi hanno sviluppato meccanismi complessi per controllare l'equilibrio osmotico all'interno e regolare i processi di ingresso e uscita dell'acqua che regolano l'ingresso e/o l'uscita dei soluti, e questo è ciò a cui si riferisce l'osmoregolazione.

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Cos'è Osmoregolazione?

L'obiettivo fondamentale della regolazione osmotica è di regolare l'ingresso e l'uscita dell'acqua e dei soluti in modo che sia il volume che la composizione dei compartimenti liquidi siano costanti.

In questo senso, possono essere presi in considerazione due aspetti, uno lo scambio tra l'organismo e l'ambiente e l'altro lo scambio tra i diversi compartimenti corporei.

L'ingresso e l'uscita dell'acqua e dei soluti sono dovuti a diversi meccanismi:

-Nel caso di animali vertebrati più elevati, ad esempio, il reddito è regolato dall'assunzione di acqua e soluti, un problema che a sua volta dipende dall'attività dei sistemi nervosi ed endocrini, che intervengono anche nella regolazione dell'escrezione renale di queste sostanze.

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-Nel caso delle piante vascolari, si verifica l'assorbimento di acqua e soluti grazie ai processi di evapotraspirazione che si svolgono nelle foglie. Questi processi "Halon" la colonna d'acqua e guidano il loro movimento verso l'alto dalle radici, che ha a che fare con il potenziale idrico.

Lo scambio e l'equilibrio tra i diversi compartimenti dell'organismo sono dovuti all'accumulo di soluti in uno o nell'altro compartimento attraverso il trasporto attivo. Ad esempio, l'aumento dei soluti all'interno delle celle determina il movimento dell'acqua verso il loro interno e l'aumento del suo volume.

L'equilibrio, in quel caso, consiste nel mantenere una concentrazione osmolare intracellulare che è adeguata per mantenere un volume cellulare costante e che si ottiene grazie alla partecipazione di proteine ​​con diverse attività di trasporto, tra le quali gli Atpasas si distinguono.

Osmorregulation nelle piante

Le piante hanno bisogno di acqua per vivere nella stessa misura degli animali e di altri organismi unicellulari. In essi, come in ogni essere vivente, l'acqua è indispensabile per eseguire tutte le reazioni metaboliche relative alla crescita e allo sviluppo, che hanno a che fare con il mantenimento della forma e del turgore delle loro cellule.

Durante la loro vita sono esposti a condizioni di acqua variabili che dipendono dall'ambiente che li circonda, in particolare dall'umidità atmosferica e dai livelli di radiazione solare.

Negli organismi vegetali, l'osmoregolazione svolge la funzione del mantenimento del potenziale di Turgor attraverso l'accumulo o la diminuzione dei soluti in risposta allo stress idrico, che consente loro di continuare a crescere.

Movimento dell'acqua nelle cellule radicali (trasporto semplici e trasporto apoplastico) (Fonte: Dylan W. Schwilk [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

L'acqua tra i peli radicali e l'endoderma scorre tra i minerali delle cellule di radice all'interno delle cellule endodermis e quindi si sposta su raggi vascolari.

Poiché i nutrienti dell'acqua e dei minerali vengono trasportati da terra dalla radice agli organi dell'aria, le cellule dei diversi tessuti del corpo "prendono" i volumi di acqua e le quantità di soluti necessari per l'adempimento delle loro funzioni.

Nelle verdure, come in molti organismi più alti, i processi di reddito idrico e di espulsione sono regolati dalle sostanze regolatori di crescita (fitoormoni) che modulano le risposte a diverse condizioni ambientali e altri fattori intrinseci.

- Acqua e potenziale potenziale di pressione

Poiché la concentrazione intracellulare di soluti nelle cellule vegetali è maggiore di quella dell'ambiente circostante, l'acqua tende a diffondersi attraverso l'osmosi verso l'interno fino a quando il potenziale di pressione esercitati dalla parete cellulare lo consente e questo è ciò che rende le cellule mantenute saldi o turgide.

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Il potenziale idrico è uno dei fattori coinvolti nello scambio d'acqua di entrambe le piante con il loro ambiente e cellule tissutali tra loro.

Ha a che fare con la misura della direzione del flusso d'acqua tra due compartimenti e include la somma del potenziale osmotico con il potenziale di pressione esercitata dalla parete cellulare.

Nelle piante, poiché la concentrazione di soluti intracellulari è generalmente maggiore di quella dell'ambiente extracellulare, il potenziale osmotico è un numero negativo; Mentre il potenziale di pressione è generalmente positivo.

Più basso è il potenziale osmotico, più negativo è il potenziale idrico. Se consideri una cella, si dice che l'acqua entrerà a questo potenziale gradiente.

Osmorregulation negli animali

I vertebrati pluricellulari e gli invertebrati utilizzano sistemi diversi per mantenere l'omeostasi interna, questo in stretta dipendenza con l'habitat che occupano; Cioè, i meccanismi adattivi sono diversi tra animali di acqua salata, acqua dolce e animali terrestri.

I diversi adattamenti dipendono spesso da organi specializzati nell'osmoregolazione. In natura, i più comuni sono noti come organi nefridiali, che sono strutture escretorie specializzate che funzionano come un sistema di tubi che si aprono all'estero attraverso i pori che sono chiamati Nephridoporos.

I vermi piatti hanno strutture di questo tipo note come protonefridi, mentre anélidi e molluschi hanno metanephrides. Gli insetti e i ragni hanno una versione di organi nefridiali chiamati tubuli Malpight.

Negli animali vertebrati un sistema osmoregolatorio ed escretore è raggiunto principalmente dai reni, ma in questo processo di conservazione dell'equilibrio idrico partecipano anche ai sistemi nervosi ed endocrini, al sistema digestivo, ai polmoni (o alle branchie) e alla pelle.

- Animali acquatici

Gli invertebrati marini sono considerati organismi Osmo-adattabili, Poiché i loro corpi sono in equilibrio osmotico con l'acqua circostante. Acqua e sali entrano e escono dalla diffusione quando vengono modificate le concentrazioni esterne.

Gli invertebrati che vivono negli estuari in cui la concentrazione salina presenta fluttuazioni significative sono conosciute come organismi Osmmorregulars, Dal momento che hanno meccanismi di regolazione più complessi perché la concentrazione di sali all'interno è diversa da quella dell'acqua in cui vivono.

Il pesce d'acqua dolce ha una concentrazione salina all'interno che è molto maggiore di quella dell'acqua che li circonda, quindi molta acqua entra all'interno dell'osmosi, ma questo è escreto sotto forma di urina diluita.

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Inoltre, alcune specie di pesci hanno cellule di branchie per l'ingresso di sale.

I vertebrati marini, la cui concentrazione di sali è inferiore a quella dell'ambiente circostante, prendono acqua quando la beve dal mare ed espelle il sale in eccesso nelle urine. Molti uccelli e rettili marini hanno "ghiandole sale"Usano per rilasciare il sale in eccesso che ottengono dopo aver bevuto acqua di mare.

Gran parte dei mammiferi marini ingeriscono l'acqua salata quando si nutrono, ma il loro interno di solito ha una concentrazione di sale più bassa. Il meccanismo che usano per mantenere l'omeostasi è la produzione di urina con un'alta concentrazione di sali e ammonio.

Differenza di osmoregolazione tra piante e animali

Lo stato ideale di una cellula vegetale differisce considerevolmente da quello di una cellula animale, un fatto che è correlato alla presenza della parete cellulare che impedisce l'eccessiva espansione della cellula da parte dell'acqua.

Negli animali, lo spazio intracellulare è in equilibrio osmotico con fluidi extracellulari e processi di osmoregolazione sono responsabili del mantenimento di questo stato.

Le cellule vegetali, d'altra parte, richiedono turgidità, che riescono a mantenere il fluido intracellulare più concentrato rispetto al loro ambiente, quindi l'acqua tende ad entrare in questi.

Esempi

Oltre a tutti i casi di cui sopra, un buon esempio di sistemi di osmoregolazione è quello nel corpo umano:

Nell'uomo, il mantenimento del volume normale e dell'osmolarità dei fluidi corporei implica un equilibrio tra l'ingresso e l'uscita dell'acqua e dei soluti, cioè un equilibrio in cui l'ingresso è uguale all'uscita.

Poiché il soluto extracellulare principale è il sodio, la regolazione del volume e l'osmolarità del fluido extracellulare dipende quasi esclusivamente dai saldi tra acqua e sodio.

L'acqua entra nel corpo attraverso alimenti e liquidi consumati (la cui regolazione dipende dai meccanismi di sete) e si verifica internamente a causa dei processi di ossidazione degli alimenti (acqua metabolica).

L'outlet d'acqua è dato da perdite insensibili, per sudore, feci e urina. Il volume delle urine escreto è regolato dal livello plasmatico dell'ormone antidiuretico (ADH).

Il sodio entra nell'organismo attraverso alimenti e liquidi ingeriti. È perso da sudore, feci e urina. La sua perdita attraverso l'urina è uno dei meccanismi per la regolazione del contenuto del corpo del sodio e dipende dalla funzione intrinseca del rene, regolata dall'ormone dell'aldosterone.

Riferimenti

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