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23.7: 鱼类的渗透调节
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23.7: 鱼类的渗透调节

将细胞置于低渗(低盐)液体中时,它们会膨胀并破裂。同时,高渗溶液中的盐浓度较高的细胞会萎缩并死亡。在低渗淡水或高渗海水环境中,鱼细胞如何避免这些可怕的命运?

鱼采用渗透调节策略来平衡体内水和溶解的离子(即溶质)(例如钠和氯)的水平。 想象一下,两种溶液被可渗透水的膜隔开。尽管水在两个方向上都穿过膜,但更多的水以较高的溶质浓度流入(即有净水运动)到溶液中。这是渗透的必要部分。

鱼通过渗透或渗透调节维持渗透平衡 渗透压保持剂的内部溶质浓度(或摩尔渗透压浓度)与其周围环境相同,因此它们在环境中生长旺盛,而不会频繁波动。尽管许多海洋动物都不是osmoconformers,但所有osmoconformer都是海洋动物。

大多数鱼是渗透压调节剂。渗透调节剂维持与环境无关的内部渗透压,使其适应不断变化的环境并具有迁移能力。

渗透调节需要能量 渗透趋于使离子浓度相等。由于鱼类需要的离子水平与环境浓度不同,因此它们需要能量来维持溶质梯度,从而优化其渗透平衡。

渗透平衡所需的能量取决于多种因素,包括内部和外部离子浓度之间的差异。当渗透压差最小时,所需能量更少。

替代渗透策略

海鲨和大多数其他软骨鱼类的体液中含有TMAO;这使它们能够存储尿素并在内部超过外部渗透压,从而使它们能够通过渗透吸收水分。

大多数动物是蛇杖碱-无法耐受较大的外部渗透压波动。 Euryhaline物种,例如鲑鱼,可以改变渗透压调节状态。鲑鱼从淡水迁移到海洋时,会发生生理变化,例如产生更多的皮质醇来生长分泌盐的细胞。


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