Biologia dla kierunku II

efekty uczenia się

  • wyjaśnij, dlaczego osmoregulacja i równowaga osmotyczna są ważnymi funkcjami ciała

osmoza to dyfuzja wody przez membranę w odpowiedzi na ciśnienie osmotyczne spowodowane brakiem równowagi cząsteczek po obu stronach błony. Osmoregulacja jest procesem utrzymania równowagi Solno-wodnej (równowaga osmotyczna) przez błony w płynach ustrojowych, które składają się z wody oraz elektrolitów i nie-elektrolitów. Elektrolit jest substancją rozpuszczalną, która dysocjuje na jony po rozpuszczeniu w wodzie. Nie-elektrolit natomiast nie dysocjuje na jony podczas rozpuszczania w wodzie. Zarówno elektrolity, jak i nie-elektrolity przyczyniają się do równowagi osmotycznej. Płyny ciała obejmują osocze krwi, cytosol w komórkach, i płyn śródmiąższowy, płyn, który istnieje w przestrzeniach między komórkami i tkankami ciała. Błony ciała (takie jak błona opłucnowa, surowicza i komórkowa) są błonami półprzepuszczalnymi. Półprzepuszczalne membrany są przepuszczalne (lub permisywne) dla niektórych rodzajów substancji rozpuszczonych i wody. Roztwory po dwóch stronach półprzepuszczalnej membrany mają tendencję do wyrównywania stężenia substancji rozpuszczonych przez ruch substancji rozpuszczonych i / lub wody przez membranę.

lewa część tej ilustracji pokazuje pomarszczone czerwone krwinki skąpane w hipertonicznym roztworze. Środkowa część pokazuje zdrowe czerwone krwinki skąpane w roztworze izotonicznym, a prawa część pokazuje nadęte czerwone krwinki skąpane w roztworze hipotonicznym. Jedna z nadętych komórek w roztworze hipotonicznym pęka.

Rysunek 1. Komórki umieszczone w hipertonicznym środowisku mają tendencję do kurczenia się z powodu utraty wody. W środowisku hipotonicznym komórki mają tendencję do pęcznienia z powodu spożycia wody. Krew utrzymuje izotoniczne środowisko, dzięki czemu komórki nie kurczą się ani nie pęcznieją. (źródło: Mariana Ruiz Villareal)

jak widać na fig.1, Komórka umieszczona w wodzie ma tendencję do pęcznienia z powodu pozyskania wody ze środowiska hipotonicznego lub „o niskiej zawartości soli”. Komórka umieszczona w roztworze o wyższym stężeniu soli, z drugiej strony, ma tendencję do wysychania błony z powodu utraty wody do środowiska hipertonicznego lub „wysokiej soli”. Komórki izotoniczne mają równe stężenie substancji rozpuszczonych wewnątrz i na zewnątrz komórki; to wyrównuje ciśnienie osmotyczne po obu stronach błony komórkowej, która jest membraną półprzepuszczalną.

ciało nie istnieje w izolacji. Jest stały dopływ wody i elektrolitów do systemu. Podczas gdy osmoregulacja jest osiągana przez błony w organizmie, nadmiar elektrolitów i odpadów są transportowane do nerek i wydalane, pomagając utrzymać równowagę osmotyczną.

potrzeba osmoregulacji

systemy biologiczne stale oddziałują i wymieniają wodę i składniki odżywcze ze środowiskiem poprzez spożycie żywności i wody oraz poprzez wydalanie w postaci potu, moczu i kału. Bez mechanizmu regulującego ciśnienie osmotyczne lub gdy choroba niszczy ten mechanizm, istnieje tendencja do gromadzenia toksycznych odpadów i wody, które mogą mieć tragiczne konsekwencje.

Systemy ssaków ewoluowały, aby regulować nie tylko ogólne ciśnienie osmotyczne w błonach, ale także specyficzne stężenia ważnych elektrolitów w trzech głównych komorach płynów: osoczu krwi, płynie zewnątrzkomórkowym i płynie wewnątrzkomórkowym. Ponieważ ciśnienie osmotyczne jest regulowane przez ruch wody przez membrany, objętość komór płynu również może się przejściowo zmieniać. Ponieważ osocze krwi jest jednym ze składników płynu, ciśnienie osmotyczne mają bezpośredni wpływ na ciśnienie krwi.

spróbuj

masz pomysł na ulepszenie tej treści? Będziemy wdzięczni za Twój wkład.

popraw tę stronęucz się więcej

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.