Осмоконформер - Osmoconformer

Осмоконформеры находятся морские организмы которые поддерживают внутреннюю среду, изотоничную их внешней среде.[1] Это означает, что осмотическое давление клеток организма равно осмотическому давлению окружающей их среды. За счет минимизации осмотического градиента это впоследствии минимизирует чистую приток и излияние воды в клетки и из них. Несмотря на то, что у осмоконформеров есть внутренняя среда, изосмотическая их внешней среде, типы ионы в этих двух средах сильно различаются, чтобы обеспечить выполнение критических биологических функций.[2]

Преимущество осмоконформации состоит в том, что таким организмам не нужно тратить столько энергии, сколько осморегуляторы чтобы регулировать ионные градиенты. Однако, чтобы гарантировать, что правильные типы ионов находятся в желаемом месте, небольшое количество энергии расходуется на ионный транспорт. Недостатком осмоконформации является то, что организмы подвержены изменениям в осмолярность своего окружения.[3]

Примеры

Беспозвоночные

Большинство осмоконформеров морские беспозвоночные Такие как иглокожие (например, морская звезда), моллюски, морские крабы, лобстеры, медуза, асцидии (морские брызги - примитивные хордовые), и гребешки. Немного насекомые также являются осмоконформаторами.[3] Некоторые осмоконформеры, например иглокожие, являются стеногалин, что означает, что они могут выжить только в ограниченном диапазоне внешней осмолярности. Таким образом, выживание таких организмов зависит от того, что их внешняя осмотическая среда остается относительно постоянной.[3] С другой стороны, некоторые осмоконформеры классифицируются как эвригалин, что означает, что они могут выжить в широком диапазоне внешней осмолярности. Мидии являются ярким примером эвригалинного осмоконформера. Мидии приспособились к выживанию в широком диапазоне внешней солености благодаря своей способности закрывать раковины, что позволяет им укрываться от неблагоприятных внешних условий.[3]

Краниаты

Есть несколько примеров осмоконформаторов, которые краниаты Такие как миксина, коньки и акулы. Жидкость их тела изоосмотична морской воде, но их высокая осмолярность поддерживается за счет неестественно высокой концентрации растворенных органических веществ. Акулы концентрируют мочевину в своем теле, и, поскольку мочевина денатурирует белки в высоких концентрациях, они также накапливают N-оксид триметиламина (ТМАО), чтобы противостоять эффекту. Акулы регулируют свою внутреннюю осмолярность в зависимости от осмолярности окружающей их морской воды. Вместо того, чтобы глотать морскую воду, чтобы изменить свою внутреннюю соленость, акулы могут поглощать морскую воду напрямую. Это связано с высокой концентрацией мочевины в их организме. Эта высокая концентрация мочевины создает распространение градиент, который позволяет акуле поглощать воду, чтобы уравнять разницу концентраций.[4] В крабоядная лягушка, или Rana cancrivora, является примером осмоконформера позвоночных. Лягушка-крабоед также регулирует скорость удержания и выведения мочевины, что позволяет им выживать и сохранять свой статус осмоконформаторов в широком диапазоне внешней солености.[3] Хагфиш поддерживает внутренний ионный состав плазмы, который отличается от плазмы морской воды. Внутренняя ионная среда миксины содержит более низкую концентрацию двухвалентный ионов (Ca2 +, Mg2 +, SO4 2-) и немного более высокой концентрации одновалентные ионы.[5] Следовательно, миксам приходится тратить немного энергии на осморегуляцию.

Биохимия

Ионные градиенты имеют решающее значение для многих основных биологических функций на клеточном уровне. Следовательно, ионный состав внутренней среды организма строго регулируется по отношению к его внешней среде. Осмоконформеры адаптированы таким образом, что они используют ионный состав своей внешней среды, которой обычно является морская вода, для поддержания важных биологических функций. Например, морская вода имеет высокую концентрацию ионы натрия, что помогает поддерживать сокращение мышц и нейронный сигнализация в сочетании с высокими внутренними концентрациями ионы калия.[3]

Рекомендации

  1. ^ МакКлари, доктор Марион (19 августа 2008 г.). «Осмоконформер». Энциклопедия Земли. Получено 13 марта, 2015.
  2. ^ Кэмпбелл, Нил А .; Лоуренс, Дж. Митчелл; Рис, Джейн Б. (2000). «Контроль внутренней среды». Биологические концепции и связи. Бенджамин / Каммингс. стр.506–507.
  3. ^ а б c d е ж Брэдли, Тимоти Дж. (2009). Осморегуляция животных. Оксфордский университет. стр.58 –71.
  4. ^ Гибсон, Амелия. «Акулы». Информация об акулах.
  5. ^ Йоргенсен, Йорген Мёруп (1998). Биология Hagfishes. ISBN  9780412785306.