Osmoregülasyonun Tanımı ve Açıklaması

Osmoregülasyon dengeyi korumak için ozmotik basıncın aktif regülasyonudur suyun ve bir organizmadaki elektrolitler. Kontrolü ozmotik basınç biyokimyasal reaksiyonlar gerçekleştirmek ve korumak için gereklidir homeostazı.

Osmoz, çözücü moleküllerin yarı geçirgen bir zardan daha yüksek bir alana hareketidir. çözünen konsantrasyon. Ozmotik basınç, önlemek için gereken harici basınçtır. çözücü zardan geçmekten. Ozmotik basınç, çözünen parçacıkların konsantrasyonuna bağlıdır. Bir organizmada, çözücü sudur ve çözünen parçacıklar esas olarak çözünmüş tuzlar ve diğer iyonlardır, çünkü daha büyük moleküller (proteinler ve polisakkaritler) ve polar olmayan veya hidrofobik moleküller (çözünmüş gazlar, lipitler) yarı geçirgenliği geçemez zar. Su ve elektrolit dengesini korumak için organizmalar fazla su, çözünen moleküller ve atıklar atar.

Osmoregülasyon için kullanılan iki strateji vardır - uyum ve düzenleme.

Osmoconformers dahili veya pasif süreçleri dahili

Osmoregülatörler, iç ozmotik basıncı kontrol eder, böylece koşullar sıkı bir şekilde düzenlenmiş bir aralık içinde korunur. Birçok hayvan omurgalılar da dahil olmak üzere osmoregülatörlerdir (insanlar gibi).

Bakteriler - Bakterilerin etrafında ozmolarite arttığında, elektrolitleri veya küçük organik molekülleri emmek için taşıma mekanizmaları kullanabilirler. Ozmotik stres, bazı bakterilerdeki ozmoprotektan moleküllerinin sentezine yol açan genleri aktive eder.

tek hücreli hayvanlar - protistler amonyak ve diğer boşaltım atıklarını sitoplazmadan hücre zarına, vakuolün çevreye açıldığı yere taşımak için kontraktil vakuoller kullanın. Ozmotik basınç suyu sitoplazmaya zorlarken, difüzyon ve aktif taşıma su ve elektrolitlerin akışını kontrol eder.

Bitkiler - Yüksek bitkiler su kaybını kontrol etmek için yaprakların altındaki stomaları kullanırlar. Bitki hücreleri sitoplazma ozmolaritesini düzenlemek için vakuollere güvenir. Sulu toprakta (mezofitler) yaşayan bitkiler, daha fazla suyu emerek terlemeden kaybedilen suyu kolayca telafi eder. Bitkilerin yaprakları ve sapı, kütikül adı verilen mumsu bir dış kaplama ile aşırı su kaybından korunabilir. Kuru habitatlarda (kserofitler) yaşayan bitkiler suyu vakuollerde depolar, kalın kütiküllere sahiptir ve suya karşı korumak için yapısal modifikasyonlara (yani iğne şekilli yapraklar, korunmuş stomalar) sahip olmak kaybı. Tuzlu ortamlarda (halofitler) yaşayan bitkiler sadece su alımını / kaybını değil, aynı zamanda tuzun ozmotik basıncı üzerindeki etkisini de düzenlemek zorundadır. Bazı türler tuzlarını köklerinde depolar, böylece düşük su potansiyeli çözücüyü ozmos. Tuz, yaprak hücreleri tarafından emilmek üzere su moleküllerini hapsetmek için yapraklara atılabilir. Suda veya nemli ortamlarda (hidrofitler) yaşayan bitkiler suyu tüm yüzeylerinden emebilir.

Hayvanlar - Hayvanlar çevreye kaybolan su miktarını kontrol etmek ve korumak için bir boşaltım sistemi kullanırlar. ozmotik basınç. Protein metabolizması, ozmotik basıncı bozabilecek atık moleküller de üretir. Osmoregülasyondan sorumlu organlar türe bağlıdır.

İnsanlarda, suyu düzenleyen birincil organ böbrektir. Su, glikoz ve amino asitler böbreklerdeki glomerüler filtrattan yeniden emilebilir veya idrarla atılmak için üreterler yoluyla mesaneye devam edebilir. Bu şekilde, böbrekler kanın elektrolit dengesini korur ve ayrıca kan basıncını düzenler. Emilim aldosteron, antidiüretik hormon (ADH) ve anjiyotensin II hormonları tarafından kontrol edilir. İnsanlar da su kaybeder ve elektrolitler terleme yoluyla.

Beynin hipotalamusundaki osmoreceptörler, su potansiyelindeki değişiklikleri izler, susuzluğu kontrol eder ve ADH salgılar. ADH hipofiz bezinde saklanır. Serbest bırakıldığında, böbreklerin nefronlarındaki endotel hücrelerini hedefler. Bu hücreler benzersizdir çünkü aquaporinleri vardır. Su, hücre zarının lipit iki tabakasından geçmek yerine, doğrudan aquaporinlerden geçebilir. ADH, suyun akmasına izin vererek, su kanallarının su kanallarını açar. Böbrekler hipofiz bezi ADH salmayı bırakıncaya kadar suyu emmeye devam eder.