Canlı varlıklardaki ve hepsinden önemlisi, su ekosistemlerinde yaşayanlar için temel biyolojik süreçlerden biri, ozmoregülasyonDiğer bir deyişle ozmotik denge.
Yaşam için gerekli olan tüm metabolik reaksiyonlar sulu veya sıvı bir ortamda gerçekleşir. Bu reaksiyonların doğru çalışması için su ve bağlanmamış (korumaya yardımcı olan tüm bu düşük moleküler ağırlıklı organik bileşikler ozmotik denge) adı verilen bir süreçte nispeten dar marjlar içinde salınır. ozmoregülasyon.
tanımlayabiliriz ozmoregülasyon ...koruyan yöntem olarak homeostazı Vücudun, madde ve enerji alışverişi yoluyla dışarıda meydana gelebilecek değişikliklere bağlı olarak, canlı organizmaların iç durumlarını sabit tutma yeteneğinden başka bir şey olmayan.
Tüm bunlar önemli ölçüde şuna bağlıdır: çözünenlerin kontrollü hareketi İç sıvılarda ve çevrede bulunan sıvılarda mevcut olan bu düzenleme bizi, su hareketi temel bir rol oynar.
Su hareketinin bu düzenlemesi, ozmoz, yarı geçirgen bir zardan geçen bir çözücü sıvının hareketine dayanan fiziksel bir olgudur. Bu olgu, yayın Enerji harcaması gerektirmeyen ve canlıların hücresel metabolizmasının doğru çalışması için hayati önem taşıyan bir besindir.
Kısacası, ozmoregülasyon konsantrasyonlarının sağlanmasına yardımcı olur bağlanmamış Organizmaların içinde (örneğin, hücrelerde) var olan ve onları çevreleyen çevre, birbirlerini dengeleme eğilimindedir zarlardan akış yarı geçirgen. Bu durum, ozmotik basınç (bir membrana nüfuz eden çözücünün akışını durdurmak için uygulanan basınç).
Hayvanlarda ozmotik denge
Çoğu hayvanda, hücreleri besleyen sıvılar izosmotik Hücrelerin içinde bir arada bulunan sıvılarla karşılaştırıldığında. Bu, hücrelerin içindeki ve dışındaki sıvıların benzer ozmotik basınçBu, hücrenin aşırı şişmesini önler, bu da bir Hipnotik çözümveya buruşma, hipertonik solüsyonlar.
Bu sıvıları tutabilmek için izosmotik Plazma zarının her iki tarafında da birçok hücre, aktif iyon taşımacılığı (örneğin Na+'yı dışarı pompalamak) enerji harcamasını gerektirir, pasif süreçleri tamamlar.
Hayvan hücreleri bkz. izoosmotik çözelti Doğru işleyişi ve gelişimi için uygun bir ortam. Bitkilerde durum böyle değildir: bir bitkide bulunan bitki hücreleri izoosmotik çözelti saç dökülmesinden muzdarip olabilir şişkinlik, hücre duvarı çözünen maddeleri tuttuğu ve yüksek iç basınca dayandığı için.
Su ve iyonların pasif ve aktif geçişi
El pasif geçiş enerji tüketimini içermez: iyonlar Ortamdan yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru yayılırlar ve ozmoz yoluyla su ters yönde hareket eder. İyonik difüzyon hızı şunlardan etkilenebilir: sıcaklık, ozmoz ise çözünen gradyanı.
El aktif ulaşım metabolik enerji gerektirir. Bunun için kullanılır fazla iyonları ortadan kaldırmak (metabolik atık) veya için gerekli maddeleri emmek eğime karşı giden. Balıklarda bu taşıma çoğunlukla solungaç epitel hücreleri, In bağırsak ve de böbrek.
Hormonlar ve ozmoregülasyonun endokrin kontrolü
Osmoregülasyon şu şekilde düzenlenir: hormonlarDeniz balıklarında, Kortizol solungaçlardaki tuzların atılımını teşvik eder; tatlı su balıklarında, prolaktin iyon emilimini ve su tutulmasını destekler. kalsitonin kalsiyum yönetimini etkiler ve geçirgenlik membranların. Ek olarak, eksen GH/IGF-1 (büyüme hormonu/insülin faktörü) tuzlu ortamlara uyum sağlamayı kolaylaştırır ve teleostlar mineralokortikoid reseptörünü kullanır Kortizol İyonik taşınımı düzenleyen işlevsel bir ligand olarak.
Su hayvanlarında ozmoregülasyon
Su hayvanları, tatlı sudan (çok az sayıda) çok çeşitli yaşam alanlarına uyum sağlamıştır. bağlanmamış) aşırı tuzlu sulara (bol miktarda bağlanmamış). Bu onları sıkıntıya sokar ozmotik denge çok farklı. Ayrıca, her tür belirli bir düzen içinde işlev görür. ortam ozmolarite aralığı belirlenen.
- iğne delikleri: dar bir aralıkta tolerans gösteren organizmalar tuzluluk Çevrenin, hem tatlı hem de tuzlu suda.
- Euryhalines: geniş bir yelpazede tolerans gösteren organizmalar tuzlulukÖrneğin, tatlı, acı ve deniz suyu arasında yaşayabilme ve hareket edebilme bazıları nehirler ve denizler arasında göç ediyor.
Bunu başarmanın esas olarak iki yolu vardır: ozmoregülasyon:
El ozmokonformizm içinde bulunan hayvanları ifade eder ozmotik denge yaşadıkları çevreyle, yani vücut sıvılarıyla neredeyse aynı izosmotik çevreye saygılı. Genellikle deniz organizmaları, özellikle birçok omurgasız ve biriken bazı kıkırdaklı omurgalılar üre ve diğer ozmolitler ortam ozmotik basıncını eşitlemek için kullanılır.
Hayvanlar ozmoregülatörler iç ozmolaritelerini ortamdan farklı tutarak aktif olarak ayarlarlar su dengesi ve iyonlar. Enerji maliyeti, geçirgenlik vücut yüzeyinin. Eğer ozmolarite Vücut sıvılarının miktarı çevrenin miktarından fazlaysa, hayvanın hiperozmotik; eğer daha az ise, o hipoosmotik.
İklime uyum ve tuzluluk değişimi
Türler euryhaline (örneğin, nehirler ve denizler arasında göç eden bazı türler) ek zorluklarla karşı karşıyadır. İklime uyum sağlamaları, iklimde kademeli değişiklikler gerektirir. iyonik taşıyıcıların ifadesi solungaçlarda ve bağırsaklarda ayarlamalar böbrek fonksiyonu ve güzel bir tane hormonal düzenleme (kortizol, prolaktin, GH/IGF-1). Bu değişiklikler şunları gerektirir: zaman ve enerji; bu nedenle tuzluluktaki ani değişimler, ozmotik stres.
Tatlı su balıklarında osmoregülasyon
Tatlı su balıklarında, konsantrasyonu iyonlar gövde, suda bulunandan daha büyüktür. Bu, suyun iç kısımlara yayılması Balıkların solungaç ve deri epitelleri yoluyla kana karışır. Düzensiz bir akış, dokuları şişirerek hayati fonksiyonları bozabilir.
Bunu telafi etmek için bu balıkların böbreği büyük miktarda idrar çok seyreltilmiş (yüksek glomerüler filtrasyon), bu da atılmasına izin verir fazla suTuz konsantrasyonları çevreninkini aştığında balıklar elektrolitler difüzyon yoluyla, bu yüzden olmalılar tuzları yeniden emmek uzmanlaşmış hücreler aracılığıyla katmerli çene ve bunları şu şekilde elde edin: Alimentacion.
Brankial epitelde iyon değişimi, iyon değişiminin kendisiyle bağlantılıdır. metabolizmaKarbondioksit dönüştürülür karbonat ve iyonlarla değiştirilir klorüriken amonyum (protein katabolizmasından) onunla değiş tokuş yapılarak dışarı atılabilir sodyum. Böylece, atıkların atılması bakımı ile birleştirilmiştir iyonik homeostaz.
El pH su koşullarının bu değişimler: daha fazla ortamda asit, Na+ alımı zordur ve sodyum kanda birikerek, ödemler veya hassas türlerde asitler. kararlı pH ve türlerin yaşam alanları içerisinde ozmotik bozulmalardan kaçınmak esastır.
Akvaryumseverlikte, az miktarda eklemek yaygındır klorlanmamış tuz Biyolojik stabilite henüz mevcut olmadığında yakın zamanda çevrime sokulmuş tatlı su tesislerinde. Bazı iyonlar suda solungaçlardaki değişimi kolaylaştırır ve yardımcı olur amonyağı kontrol etmek Sistemin olgunlaşma aşamasında yapılmalıdır. kriter ve türlere göre, çünkü bazıları iletkenlikteki artışlara karşı hassastır.
Tuzlu su balıklarında osmoregülasyon
Deniz balıklarında dış ortam hiperozmotik İç sıvıları açısından. Bu nedenle, su bedeni terk et ozmoz ve iyonlar denizden difüzyon yoluyla girer katmerli çeneAna risk şudur: deshidratación aktif olarak düzeltilmezse.
Susuz kalmayı önlemek için deniz balıkları deniz suyu içerler ve suyu emer bağırsak Tuzların bir kısmı çökeltilip ayrıldıktan sonra. Fazlası NaCl Solungaçlarda, salgılayan klorür hücreleri (mitokondri açısından zengin) tarafından elimine edilir. kloro belirli kanallar aracılığıyla dışarı atılır sodyum paraselüler yollarla. Geri kalanın bir kısmı ise dışkı y idrar.
Tatlı su balıklarının aksine, birçok deniz balığı az idrar ve yüksek sinyal konsantrasyonuna sahiptir. Bu, daha düşük bir varlığın varlığıyla ilgilidir glomeruli böbrekte; bazı türler, örneğin denizatı, böbrekleri geliştirmek aglomerülerKurtarmak için su ve kayıpları sınırlandırmak için uzun süredir böbrek tübülleri ve etkili yeniden emilim mekanizmaları.
Deniz kıkırdaklı balıklarda (ev akvaryumlarında yaygın değildir) strateji farklıdır: bunlar ozmokonformerler biriken üre ve diğer ozmolitleri kullanarak ozmotik basıncını denizle eşitler ve fazla tuzları özel bezler aracılığıyla dışarı atar. Bu ifade, evrimsel çözümler Aynı ozmotik problem için.
El stres ozmoregülasyonu değiştirir: ani değişiklikler tuzluluk, kötü su kalitesi veya yetersiz yönetim istikrarsızlığa yol açar hormonlar ve iyonik taşıyıcılar. Her ne kadar Kortizol tuzlu suya uyum sağlamayı kolaylaştırır, kronik stres epitel bariyer ve su dengesi, artan duyarlılık patojenler.
Su ürünleri yetiştiriciliğindeki etkileri
Su ürünleri yetiştiriciliğinde su tuzluluğu bir faktördür kritik büyüme için. Osmoregülasyon şunları içerir: enerji harcaması eğer yüksekse, kaynakları elinden alır büyüme Zaten yem dönüşümü. Ayarlayın tuzluluk aralığı tür ve aşamaya göre en uygun olanı, sıcaklık y fotoperiyot, üretkenliği ve refahı en üst düzeye çıkarır. Deniz teleostlarında, hiperozmotik bir ortama maruz kalma, onları yoğunlaştırmaya zorlar tuzların atılımı ve metabolik maliyeti artırır; bu nedenle, su ürünleri yetiştiricileri tuzluluğu düzenleyerek performans y hayatta kalma.
Ozmotik denge karmaşık görünebilir, ancak gerekli Yaşam için. Bunu anlamak, yorumlamaya yardımcı olur davranış ve hem doğada hem de akvaryumda balıkların ihtiyaçları. Önemli olan, çevresel aralıklar her türün, değişikliklerden kaçınması ani ve koruma mekanizmalarını sürdüren su kalitesini garantilemek ozmoregülasyon gereksiz enerji maliyetleri olmadan.
