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23.1: O que são Osmorregulação e Excreção?
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What Are Osmoregulation and Excretion?
 
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23.1: What Are Osmoregulation and Excretion?

23.1: O que são Osmorregulação e Excreção?

Organisms must keep bodily fluids at a constant temperature and pH while maintaining specific solute concentrations in order to support life functions. Osmoregulation is the process that balances solute and water levels.

Osmosis is the tendency of water to move from solutions with lower ion concentrations, or osmolarities, to those with higher ion concentrations. Osmosis occurs in response to differences in the molecular concentrations of solutions separated by a semipermeable membrane.

Bodily fluids, which are separated by such membranes, contain water, non-electrolytes, and electrolytes—solutes that dissolve into ions in water. Both electrolytes and non-electrolytes influence osmotic balance. However, since the more important factor to osmosis is solute number, rather than size, the contribution of electrolytes is more significant.

Unlike water, electrolytes cannot diffuse passively through membranes but rely on facilitated diffusion and active transport. In facilitated diffusion, protein-based channels move solutes across membranes. Conversely, energy is used to move ions against concentration gradients in active transport.

When animals ingest food, material that cannot be used is excreted from the body. Excretory systems in nature involve tradeoffs between conserving energy and water.

Nitrogen is among the most significant kinds of waste in the body. Excess nitrogen forms ammonia, which is toxic and must be discarded. Some animals directly excrete ammonia; others first convert it into urea or uric acid, which are less toxic. Ammonia conversion requires more energy than direct excretion, however, it conserves more water.

Transport epithelia often mediate osmoregulation and excretion. These specialized cells move solutes and are found in excretory organs throughout the animal kingdom: from insect Malpighian tubules to fish gills to vertebrate kidneys.

Typically organized in tube-shaped networks with large surface areas, transport epithelia often assist with both water balance and waste removal. For example, some seabirds have nasal glands that remove salt from the blood and excrete it from the nostrils, enabling them to consume seawater.

Os organismos devem manter os fluidos corporais a uma temperatura e pH constantes, mantendo concentrações específicas de soluto, de forma a suportar funções da vida. A osmorregulação é o processo que equilibra os níveis de soluto e água.

A osmose é a tendência da água passar de soluções com menores concentrações de iões, ou osmolaridades, para aquelas com maiores concentrações de iões. A osmose ocorre em resposta às diferenças nas concentrações moleculares de soluções separadas por uma membrana semipermeável.

Os fluidos corporais, separados por tais membranas, contêm água, não-eletrólitos, e eletrólitos—solutos que se dissolvem em iões na água. Tanto eletrólitos como não-eletrólitos influenciam o equilíbrio osmótico. No entanto, como o fator mais importante para a osmose é o número de soluto, em vez do tamanho, a contribuição dos eletrólitos é mais significativa.

Ao contrário da água, os eletrólitos não podem difundir passivamente através de membranas, mas dependem de difusão facilitada e transporte ativo. Na difusão facilitada, canais à base de proteínas movem solutos através de membranas. Por outro lado, a energia é usada para mover iões contra gradientes de concentração no transporte ativo.

Quando os animais ingerem alimentos, o material que não pode ser usado é excretado do corpo. Sistemas excretórios na natureza envolvem compromissos entre conservação de energia e água.

O nitrogénio está entre os tipos mais significativos de resíduos no corpo. O excesso de nitrogénio forma amoníaco, que é tóxico e deve ser descartado. Alguns animais excretam diretamente amoníaco; outros convertem-no primeiro em ureia ou ácido úrico, que são menos tóxicos. A conversão de amoníaco requer mais energia do que excreção direta, no entanto, conserva mais água.

O epitélio de transporte muitas vezes medeia a osmorregulação e excreção. Essas células especializadas movem solutos e são encontradas em órgãos excretórios em todo o reino animal: desde túbulos de Malpighi de insetos a guelras de peixes a rins de vertebrados.

Tipicamente organizado em redes em forma de tubo com grandes áreas de superfície, o epitélio de transporte frequentemente auxilia no equilíbrio da água e na remoção de resíduos. Por exemplo, algumas aves marinhas têm glândulas nasais que removem o sal do sangue e excretam-no das narinas, permitindo-lhes consumir água do mar.


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