Osmoregulatie wat in planten is bij dieren, voorbeelden

De osmoregulatie Het is een proces dat verantwoordelijk is voor het handhaven van de homeostase van vloeistoffen in een organisme door actieve regulatie van zijn interne osmotische druk. Het doel is om de juiste volumes en osmolaire concentraties van de verschillende biologische compartimenten te handhaven, wat essentieel is voor de juiste werking van de organismen.

Biologisch water kan worden beschouwd als verdeeld in compartimenten die celinterieur (intracellulair compartiment) en in het geval van meercellige organismen de vloeibare omringende cellen (extracellulair of interstitieel compartiment) omvatten).

Water- en ionenbeweging in zoetwater Telosteo (bron: raver, duane; gemodificeerd door biezl (eigen werk) [public domein], ongedefinieerd vertaald naar het Spaans door -cristina busch (talk) 20:53, 1 septermber 2014 (utc) [cc [cc BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Er is ook, in de meest complexe organismen, een intravasculair compartiment dat contact maakt met de intra- en extracellulaire vloeistof met de externe omgeving. Deze drie compartimenten worden gescheiden door biologische membranen van selectieve permeabiliteit die de vrije doorgang van water mogelijk maken en de doorgang van de deeltjes die in die vloeistof in meer of mindere mate zijn, beperken.

Zowel water als sommige kleine deeltjes kunnen vrij worden verplaatst door poriën in het membraan, door diffusie en de concentratiegradiënten na de concentratiegraden. Anderen, groter of met elektrische lading, kunnen slechts van de ene plaats naar de andere overgaan met behulp van andere moleculen die dienen als transportmiddel.

Osmotische processen hebben te maken met de beweging van water van de ene plaats naar de andere na hun concentratiegradiënt. Dat wil zeggen, het beweegt van het compartiment waarin ze meer geconcentreerd is op die waar haar concentratie lager is.

Water is meer geconcentreerd op de plaats waar de osmolaire concentratie (concentratie van osmotisch actieve deeltjes) lager is en vice versa. Dan wordt gezegd dat het water van een lage osmolaire concentratieplaats naar een andere beweegt met een grotere osmolaire concentratie.

Levende wezens hebben complexe mechanismen ontwikkeld om de osmotische balans binnen te regelen en de waterinvoer- en exitprocessen te reguleren die de invoer en/of afslag van opgeloste stof reguleren, en dit is waar osmoregulatie naar verwijst.

[TOC]

Wat is osmoregulatie?

De fundamentele doelstelling van de osmotische regelgeving is het aanpassen van de input en het verlaten van water en opgeloste stof zodat zowel het volume als de samenstelling van de vloeibare compartimenten constant zijn.

In die zin kunnen twee aspecten worden overwogen, de ene de uitwisseling tussen het organisme en de omgeving en de andere de uitwisseling tussen de verschillende lichaamscompartimenten.

De invoer en uitgang van water en opgeloste stoffen is te wijten aan verschillende mechanismen:

-In het geval van dieren met een hogere gewervelde dieren, bijvoorbeeld, worden inkomsten gereguleerd door de inname van water en opgeloste stoffen, een probleem die op zijn beurt afhangt van de activiteit van nerveuze en endocriene systemen, die ook ingrijpen bij de regulatie van de uitscheidingsnier van deze stoffen.

Kan u van dienst zijn: Flora en Fauna of Currents: meer representatieve soorten

-In het geval van vasculaire planten vindt de absorptie van water en opgeloste stoffen plaats dankzij de evapotranspiratieprocessen die plaatsvinden in de bladeren. Deze processen "halon" de waterkolom en stimuleren hun opwaartse beweging van de wortels, wat te maken heeft met het waterpotentieel.

De uitwisseling en het evenwicht tussen de verschillende compartimenten van het organisme is te wijten aan accumulatie van opgeloste stoffen in een of ander compartiment door actief transport. De toename van opgeloste stoffen in de cellen bepaalt bijvoorbeeld de beweging van water naar hun interieur en de toename van het volume.

De balans bestaat in dat geval uit het handhaven van een intracellulaire osmolaire concentratie die voldoende is om een ​​constant celvolume te handhaven en dit wordt bereikt dankzij de deelname van eiwitten met verschillende transportactiviteiten, waaronder de ATPASAS -pompen en andere transporters opvallen.

Osmorregulatie in planten

Planten hebben water nodig om in dezelfde mate te leven als dieren en andere eencellige organismen. In hen, zoals in elk levend wezen, is water onmisbaar om alle metabole reacties uit te voeren die verband houden met groei en ontwikkeling, die te maken hebben met het behoud van de vorm en turgor van hun cellen.

Tijdens hun leven worden ze blootgesteld aan variabele wateromstandigheden die afhankelijk zijn van de omgeving die hen omringt, met name van atmosferische vochtigheid en zonnestralingspiegels.

In plantenorganismen vervult osmoregulatie de functie van het handhaven van het potentieel van Turgor door de accumulatie of afname van opgeloste stoffen in reactie op waterstress, waardoor ze kunnen blijven groeien.

Waterbeweging in wortelcellen (simplastisch transport en apoplastisch transport) (Bron: Dylan W. Schwilk [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Het water tussen radicale haren en endodermis stroomt tussen wortelcelmineralen in de endodermis -cellen en beweegt vervolgens naar vasculaire stralen.

Aangezien water- en minerale voedingsstoffen worden getransporteerd door de grond door de wortel naar de luchtorganen, "nemen" de cellen van de verschillende weefsels van het lichaam de hoeveelheden water en de hoeveelheden opgeloste stoffen die nodig zijn voor de vervulling van hun functies.

In groenten, zoals in veel hogere organismen, worden waterinkomen en verwijderingsprocessen gereguleerd door groeiregulerende stoffen (fytohormonen) die reacties op verschillende omgevingscondities en andere intrinsieke factoren moduleren.

- Water- en potentieel drukpotentieel

Aangezien de intracellulaire concentratie van opgeloste stoffen in plantencellen groter is dan die van zijn omgeving, heeft water de neiging zich door osmose naar binnen te verspreiden totdat het drukpotentieel dat door de celwand wordt uitgeoefend het toestaat en hierdoor wordt de cellen stevig of turgid gehouden.

Kan u dienen: Central Dogma of Molecular Biology: Moleculen and Processes betrokken

Waterpotentieel is een van de factoren die betrokken zijn bij de wateruitwisseling van beide planten met hun omgeving en weefselcellen met elkaar.

Het heeft te maken met de maat van de waterstroomrichting tussen twee compartimenten en omvat de som van het osmotische potentieel met het drukpotentieel dat door de celwand wordt uitgeoefend.

In planten, aangezien de concentratie van intracellulaire opgeloste stoffen meestal groter is dan die van de extracellulaire omgeving, is het osmotische potentieel een negatief getal; Hoewel het drukpotentieel meestal positief is.

Hoe lager het osmotische potentieel, hoe negatiever het waterpotentieel. Als u een cel overweegt, wordt gezegd dat het water dit zal betreden na het potentiële gradiënt.

Osmorregulatie bij dieren

Meervoudige gewervelde dieren en ongewervelde dieren gebruiken verschillende systemen om interne homeostase te behouden, dit in strikte afhankelijkheid met de habitat die ze bezetten; Dat wil zeggen, adaptieve mechanismen verschillen tussen zoutwaterdieren, zoet water en landdieren.

De verschillende aanpassingen zijn vaak afhankelijk van organen die gespecialiseerd zijn in osmoregulatie. In de natuur staan ​​de meest voorkomende bekend als nefridiale organen, die gespecialiseerde uitscheidingsstructuren zijn die fungeren als een systeem van buizen die in het buitenland openen via poriën die nephridoporos worden genoemd.

Platte wormen hebben structuren van dit type dat bekend staat als protonephriden, terwijl anélids en weekdieren metanephriden hebben. Insecten en spinnen hebben een versie van nefridiale organen genaamd Malpight Tubuli.

In de gewervelde dieren wordt een osmoregulerend en uitscheidingssysteem voornamelijk bereikt door de nieren, maar in dit proces van behoud van de waterbalans nemen ze ook deel aan de nerveuze en endocriene systemen, het spijsverteringssysteem, de longen (of de kieuwen) en de huid.

- Waterdieren

Ongewervelde dieren worden beschouwd als organismen Osmo-aanpassingen, Omdat hun lichamen in osmotisch evenwicht zijn met het omringende water. Water en zouten komen binnen en komen uit diffusie wanneer externe concentraties worden gemodificeerd.

Ongewervelde dieren die in estuaria leven waar zoutoplossingconcentratie significante schommelingen vertoont, staan ​​bekend als organismen OSMMORRegulators, Omdat ze meer complexe regulatiemechanismen hebben omdat de concentratie van zouten binnenin verschilt van die van het water waar ze leven.

Zoetwatervissen hebben een zoutoplossingconcentratie die veel groter is dan die van het water om hen heen, dus veel water komt binnen door osmose, maar dit wordt uitgescheiden in de vorm van verdunde urine.

Kan u van dienst zijn: biologisch fenomeen

Bovendien hebben sommige vissoorten kieuwcellen voor het binnendringen van zout.

Mariene gewervelde dieren, wiens concentratie van zouten minder is dan die van hun omgeving, krijgen water bij het drinken van de zee en verdrijven overtollig zout in de urine. Veel vogels en mariene reptielen hebben "zoutklieren"Ze gebruiken om het overtollige zout vrij te geven dat ze krijgen na het drinken van zeewater.

Veel van de zeezoogdieren nemen zout water op wanneer ze zich voeden, maar hun interieur heeft meestal een lagere zoutconcentratie. Het mechanisme dat ze gebruiken om homeostase te handhaven, is de urineproductie met een hoge concentratie zouten en ammonium.

Verschil in osmoregulatie tussen planten en dieren

De ideale toestand van een plantencel verschilt aanzienlijk van die van een dierencel, een feit dat gerelateerd is aan de aanwezigheid van de celwand die de overmatige expansie van de cel door water voorkomt om binnen te komen.

Bij dieren is intracellulaire ruimte in osmotisch evenwicht met extracellulaire vloeistoffen en is osmoregulatieprocessen verantwoordelijk voor het handhaven van deze toestand.

Plantencellen daarentegen vereisen turgiteit, die ze erin slagen om de meest geconcentreerde intracellulaire vloeistof te behouden dan hun omgeving, zodat water deze vaak betreft.

Voorbeelden

Naast alle hierboven uiteengezette gevallen, is een goed voorbeeld van osmoregulatiesystemen dat in het menselijk lichaam:

Bij mensen impliceert het behoud van het normale volume en osmolariteit van lichaamsvloeistoffen een evenwicht tussen de ingang en uitgang van water en opgeloste stoffen, dat wil zeggen een balans waarbij de ingang hetzelfde is als de output.

Omdat de belangrijkste extracellulaire opgeloste stof natrium is, hangt de regulatie van volume en de osmolariteit van de extracellulaire vloeistof bijna uitsluitend af van de saldi tussen water en natrium.

Water komt het lichaam binnen door geconsumeerde voedsel en vloeistoffen (waarvan de regulering afhankelijk is van dorstmechanismen) en vindt intern plaats als gevolg van voedseloxidatieprocessen (metabolisch water).

Wateruitgang wordt gegeven door ongevoelige verliezen, voor zweet, uitwerpselen en urine. Het uitgescheiden urinefolume wordt gereguleerd door het plasmaconelkerlijk van het antidiuretische hormoon (ADH).

Het natrium komt het organisme binnen door in ingenomen voedsel en vloeistoffen. Het gaat verloren door zweet, uitwerpselen en urine. Het verlies door urine is een van de mechanismen voor het reguleren van het natrium lichaamsgehalte en hangt af van de intrinsieke functie van de nier, gereguleerd door het aldosteronhormoon.

Referenties

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Essentiële celbiologie. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Cushman, J. (2001). Osmoregulatie in planten: implicaties voor de landbouw. Amer. Zool., 41, 758-769.
3. Morgan, J. M. (1984). Osmoregulatie en waterstress in hogere planten. Ann. Revisie. Plant Physiol., 35, 299-319.
4. Nabors, m. (2004). Inleiding tot plantkunde (1e ed.)). Pearson Education.
5. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologie (5e ed.)). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
6. West, J. (1998). Fysiologische basis van de medische praktijk (12ava ed.)). Mexico D.F.: Pan -Aricaans medisch redactioneel.