Osmoregulacija, kaj je pri rastlinah, pri živalih, primeri

The Osmoregulacija To je postopek, ki je odgovoren za vzdrževanje homeostaze tekočin v organizmu z aktivno regulacijo njegovega notranjega osmotskega tlaka. Njegov namen je ohraniti ustrezne količine in osmolarne koncentracije različnih bioloških oddelkov, kar je bistveno za pravilno delovanje organizmov.

Biološko vodo lahko štejemo za porazdelitev v oddelkih, ki vključujejo celično notranjost (znotrajcelični oddelki), v primeru večceličnih organizmov.

Gibanje z vodo in ioni v sladki vodni telosteo (vir: Raver, Duane; Modified by Biezl (lastno delo) [Public Domain], nedefinirano prevedel v španščino -Cristina Busch (pogovor) 20:53, 1 Septermber 2014 (UTC) [CC) By-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Obstaja tudi v najbolj zapletenih organizmih intravaskularni predel, ki se obrne na intra in zunajcelično tekočino z zunanjim okoljem. Ti trije predelki so ločeni z biološkimi membranami selektivne prepustnosti, ki omogočajo prosti prehod vode in omejujejo prehod delcev, ki so v raztopini v tej tekočini v večji ali manjši meri.

Voda in nekaj majhnih delcev se lahko prosto premikamo skozi pore v membrani, z difuzijo in po njegovih koncentracijskih gradientih. Drugi, večji ali z električnim nabojem, lahko preidejo le iz enega kraja v drugega z drugimi molekulami, ki služijo kot prevozno sredstvo.

Osmotski procesi so povezani z gibanjem vode iz enega kraja v drugega po njihovem koncentracijskem gradientu. To pomeni, da se premika iz predela, v katerem je bolj koncentrirana proti tistemu, kjer je njena koncentracija nižja.

Voda je bolj koncentrirana na mestu, kjer je osmolarna koncentracija (koncentracija osmotično aktivnih delcev) nižja in obratno. Potem se reče, da se voda premakne z nizkega osmolarnega koncentracije na drugo z večjo osmolarno koncentracijo.

Živa bitja so razvila zapletene mehanizme za nadzor osmotskega ravnovesja v notranjosti in uravnavanje postopkov vnosa in izstopa, ki uravnava vnos in/ali izstop topljenih, in na to se nanaša Osmoregulacija.

[TOC]

Kaj je osmoregulacija?

Temeljni cilj osmotske regulacije je prilagoditi vhod in izstop iz vode in topljencev, tako da sta tako prostornina kot sestava tekočih predelkov konstantna.

V tem smislu je mogoče upoštevati dva vidika, ena izmenjava med organizmom in okoljem, druga pa izmenjava med različnimi telesnimi predelki.

Vstop in izhod vode in topljencev je posledica različnih mehanizmov:

-Na primer, v primeru višjega vretenčarja, dohodek regulira vnos vode in topljencev, vprašanje, ki je odvisno od aktivnosti živčnih in endokrinih sistemov, ki posredujejo tudi pri regulaciji izločanja ledvic teh snovi.

Vam lahko služi: flora in favna tokov: več reprezentativnih vrst

-V primeru vaskularnih rastlin se absorpcija vode in topljencev pojavi zahvaljujoč postopkom evapotranspiracije, ki potekajo v listih. Ti procesi "halon" vodni stolpec in odpeljejo gibanje navzgor iz korenin, kar je povezano z vodnim potencialom.

Izmenjava in ravnovesje med različnimi predelki organizma je posledica kopičenja topljencev v enem ali drugem predelu z aktivnim prevozom. Na primer, povečanje topljencev znotraj celic določa gibanje vode proti njihovi notranjosti in povečanje volumna.

Ravnotežje je v tem primeru ohranjanje znotrajcelične osmolarne koncentracije, ki je primerna za ohranjanje konstantne celične volumna in to dosežemo zahvaljujoč sodelovanju beljakovin z različnimi transportnimi aktivnostmi, med katerimi izstopajo črpalke AtPasas in drugi prevozniki.

Osmorregulacija v rastlinah

Rastline potrebujejo vodo, da živijo v enaki meri kot živali in drugi enocelični organizmi. V njih je, tako kot v vsakem živem bitju, nujno potrebna za izvajanje vseh presnovnih reakcij, povezanih z rastjo in razvojem, ki so povezane z vzdrževanjem oblike in turgorjem njihovih celic.

V življenju so izpostavljeni spremenljivim vodnim pogojem, ki so odvisni od okolja, ki jih obdaja, zlasti od atmosferske vlažnosti in ravni sončnega sevanja.

V rastlinskih organizmih Osmoregulacija izpolnjuje funkcijo ohranjanja Turgorjevega potenciala s kopičenjem ali zmanjšanjem topljencev kot odziv na vodni stres, kar jim omogoča, da še naprej rastejo.

Gibanje vode v koreninskih celicah (Simplastic Transport in apoplastični transport) (vir: Dylan W. Schwilk [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)] prek Wikimedia Commons)

Voda med radikalnimi dlakami in endodermisom teče med minerali koreninskih celic znotraj celic endodermisa in se nato premakne v žilne žarke.

Ker voda in mineralna hranila prevažajo iz tal s korenino v zračne organe, celice različnih tkiv telesa "vzamejo" volumne in količine topljencev, potrebnih za izpolnitev njihovih funkcij.

V zelenjavi, tako kot v mnogih višjih organizmih, dohodek in izgorevanja regulirajo rastne regulativne snovi (fitohormoni), ki modulirajo odzive na različne okoljske razmere in druge lastne dejavnike.

- Voda in potencialni tlačni potencial

Ker je znotrajcelična koncentracija topljencev v rastlinskih celicah večja od koncentracije okolice, se voda širi skozi osmozo proti notranji.

Lahko vam služi: osrednja dogma molekularne biologije: vpletene molekule in procesi

Vodni potencial je eden od dejavnikov, ki sodelujejo pri izmenjavi vode obeh rastlin z njihovim okoljem in tkivnimi celicami.

To je povezano z mero smeri pretoka vode med dvema oddelkoma in vključuje vsoto osmotskega potenciala s tlačnim potencialom, ki ga ima celična stena.

V rastlinah je, ker je koncentracija znotrajceličnih topil običajno večja kot koncentracija zunajceličnega okolja, je osmotski potencial negativno število; Medtem ko je tlačni potencial običajno pozitiven.

Nižji kot osmotski potencial, bolj negativen vodni potencial. Če upoštevate celico, potem bo voda vstopila v to po njegovem potencialnem gradientu.

Osmorregulacija pri živalih

Ploricelični vretenčarji in nevretenčarji uporabljajo različne sisteme za vzdrževanje notranje homeostaze, kar je v strogi odvisnosti s habitatom, ki ga zasedajo; To pomeni, da se prilagodljivi mehanizmi razlikujejo med živalmi s slano vodo, sladko vodo in kopenskimi živalmi.

Različne prilagoditve so pogosto odvisne od organov, specializiranih za osmoregulacijo. V naravi so najpogostejši znani kot nefridialni organi, ki so specializirane izločilne strukture, ki delujejo kot sistem cevi, ki se v tujini odpirajo skozi pore, ki se imenujejo nefridoporos.

Ravni črvi imajo tovrstne strukture, znane kot protonefridi, medtem ko imajo anélidi in mehkužci metanefride. Žuželke in pajki imajo različico nefridialnih organov, imenovane Malpight Tubules.

Pri živalih z vretenčarji osmoregulacijski in izločilni sistem dosegajo predvsem ledvice, vendar v tem procesu ohranjanja vodne ravnotežja sodelujejo tudi v živčnem in endokrinem sistemu, prebavnem sistemu, pljučih (ali škrbih) in koži.

- Vodne živali

Morski nevretenčarji veljajo za organizme Osmo-prilagoditve, Ker so njihova telesa v osmotskem ravnovesju z okoliško vodo. Voda in soli vstopijo in izhajajo iz difuzije, ko se zunanje koncentracije spreminjajo.

Nevretenčarji, ki živijo v ustnih Osmmorregulatorji, Ker imajo bolj zapletene regulacijske mehanizme, ker je koncentracija soli v notranjosti drugačna od koncentracije vode, kjer živijo.

Ribe sladke vode imajo v notranjosti koncentracijo fiziološke raztopine, ki je veliko večja od koncentracije vode okoli njih, zato veliko vode vstopi v notranjost osmoze, vendar se to izloča v obliki razredčenega urina.

Vam lahko služi: biološki pojav

Poleg tega imajo nekatere ribje vrste škrle celice za vnos soli.

Morski vretenčarji, katerih koncentracija soli je manjša od koncentracije okolice, dobijo vodo, ko jo pijejo iz morja in iztegnejo odvečno sol v urinu. Veliko ptic in morskih plazilcev ima "solne žleze"Uporabljajo za sprostitev odvečne soli, ki jo dobijo po pitju morske vode.

Večina morskih sesalcev zaužije slano vodo, ko se hranijo, vendar ima njihova notranjost običajno nižjo koncentracijo soli. Mehanizem, ki ga uporabljajo za vzdrževanje homeostaze, je proizvodnja urina z visoko koncentracijo soli in amonija.

Razlika v osmoregulaciji med rastlinami in živalmi

Idealno stanje rastlinske celice se precej razlikuje od stanja živalske celice, dejstvo, ki je povezano s prisotnostjo celične stene, ki preprečuje prekomerno širitev celice z vodo.

Pri živalih je znotrajcelični prostor v osmotskem ravnovesju z zunajceličnimi tekočinami in procesi osmoregulacije so odgovorni za vzdrževanje tega stanja.

Rastlinske celice na drugi strani zahtevajo turgidnost, ki jim uspe ohraniti najbolj koncentrirano znotrajcelično tekočino kot njihovo okolje, zato voda nagiba v njih.

Primeri

Poleg vseh zgoraj navedenih primerov je dober primer Osmoregulacijskih sistemov tisti v človeškem telesu:

Pri ljudeh vzdrževanje normalne volumna in osmolarnosti telesnih tekočin pomeni ravnovesje med vhodom in izstopom vode in topkov, to je ravnovesje, kjer je vhod enak izhodu.

Ker je glavna zunajcelična topila natrij, je uravnavanje volumna in osmolarnosti zunajcelične tekočine skoraj izključno odvisno od tehtnic med vodo in natrijem.

Voda vstopi v telo zaradi zaužite hrane in tekočine (katerih regulacija je odvisna od mehanizmov žeje) in se pojavi interno kot posledica procesov oksidacije hrane (presnovna voda).

Vodna odtok daje neobčutljive izgube, za znoj, blato in urin. Prostorni volumen urina regulira plazemska raven antidiuretičnega hormona (ADH).

Natrij vstopi v organizem s hrano in zaužitjem hrane in tekočine. Izgubi se z znojem, iztrebki in urinom. Njegova izguba z urinom je eden od mehanizmov za uravnavanje vsebnosti telesa natrija in je odvisna od lastne funkcije ledvice, ki ga uravnava aldosteron hormon.

Reference

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Bistvena celična biologija. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Cushman, J. (2001). Osmoregulacija v rastlinah: posledice za kmetijstvo. Amer. ZOOL., 41, 758-769.
3. Morgan, J. M. (1984). Osmoregulacija in vodni stres v višjih rastlinah. Ann. Rev. Rastlinski fiziol., 35, 299-319.
4. Nabors, m. (2004). Uvod v botaniko (1. izd.). Pearson Education.
5. Salomon, e., Berg, l., & Martin, D. (1999). Biologija (5. izd.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
6. Zahod, J. (1998). Fiziološka osnova medicinske prakse (12ava ed.). Mehika d.F.: PAN -american Medical Uredništvo.