osmorregulação

OSMORREGULAÇÃO
CONCEITOS GERAIS:
• ORIGEM DA VIDA
• MEIO INTERNO E EVOLUÇÃO
• CARACTERÍSTICAS DOS AMBIENTES AQUÁTICOS
• CLASSIFICAÇÃO OSMÓTICA DOS ANIMAIS
• ANIMAIS MARINHOS (INVERTEBRADOS)
ORIGEM DA VIDA
Acredita-se que as células vivas tiveram origem no oceano
AMBIENTE ESTÁVEL
Solução de sais inorgânicos
35 S ou 35 o/oo (35g/kg)
1 Osm ou 1000 mOsm
pH: 7,5 – 8,4
A composição química básica das células tem se mantido
estável através dos bilhões de anos do processo evolutivo
Composição química de uma típica célula
de bactéria e de mamífero
COMPONENTES
Porcentagem do peso celular total
Mamífero
E. coli
H2O
ÍONS (Ex: Na , K+, Mg2+, Ca2+, Cl-.)
Pequenos metabólitos
Proteínas
RNA
DNA
Fosfolipídios
Outros lipídeos
Polissacarídeos
70
1
3
15
6
1
2
2
70
1
3
18
1.1
0.25
3
2
2
Volume celular total
Volume celular relativo
2 × 10-12 cm3
1
4 × 10-9 cm3
2000
+
COMPOSIÇÃO IÔNICA DOS LÍQUIDOS
CORPORAIS DOS SERES VIVOS
COMPOSIÇÃO DA ÁGUA DO MAR
COMPOSIÇÃO DA ÁGUA DO MAR
PRINCIPAIS ÍONS DOS SISTEMAS BIOLÓGICOS
Íon
Distribuição
Na+
(++)extracelular
K+
Ca2+
Mg2+
HPO42HCO32-Cl-
Funções
principal contribuinte para a pressão osmótica do
líquido extracelular
despolarização (excitação) da membrana celular
(++) intracelular
principal contribuinte para a pressão osmótica do
líquido intracelular
estabelece (mantém) o potencial de repouso
ativa algumas enzimas
repolarização da membrana celular
baixa [ ] intracelular estabiliza a membrana
regula a contração celular
participa da matriz celular
regula a atividade de muitas enzimas
regula a exocitose
intra e extracelular
estabiliza a membrana
antagonista do Ca++ em muitas funções
age como cofator para muitas enzimas
intra e extracelular
tampão para H+
intra e extracelular tampão para H+
(++) extracelular
"contra-íon" para cations e grupos positivamente
carregados das proteínas
O ambiente marinho, em contraste com todos os demais,
parece ter fornecido condições adequadas para a
organização das primeiras células.
Em todos os grupos de animais, existem representantes
com os líquidos corporais com o mesmo conteúdo
osmótico que a água do mar;
Muito mais espécies de grupos filogeneticamente
primitivos são ISOSMÓTICAS em relação a água do mar;
Problemas de balanço hídrico não
devem ter existido no início da
filogenia animal
COMPOSIÇÃO TÍPICA DAS ÁGUAS CONTINENTAIS
(em mmol/L H2O)
1% da superfície
terrestre
de 5 a 30 o/oo
grandes variações de
pH, temp e O2
grandes variações
de
pH, temp e O2
CLASSIFICAÇÃO OSMÓTICA DOS ANIMAIS
Em relação à tolerância a variação osmótica do meio:
Eurialino
Estenoalino
ESTENOALINO
Pode tolerar apenas variações estreitas de salinidade
EURIALINO
Pode tolerar amplas variações de salinidade
CLASSIFICAÇÃO OSMÓTICA DOS ANIMAIS
Em relação à capacidade reguladora:
Osmoconformador
Osmorregulador
OSMOCONFORMADOR
Osmolaridade do meio interno similar à do meio externo
Por exemplo: invertebrados marinhos
OSMORREGULADOR
Osmolaridade constante a despeito de variações do meio externo
Por exemplo: a maioria dos vertebrados
CLASSIFICAÇÃO OSMÓTICA DOS ANIMAIS
Em relação ao meio:
Isosmótico
Hiposmótico
Hiperosmótico
Linha isosmótica
Isosmótico
Osmolalidade
do fluido
corpóreo
Hiperosmótico
Hiposmótico
Osmolalidade do meio
Regulação Osmótica
Linha
isosmótica
Regulador
Conformação Osmótica
Conformador
1000 mOsm é a
pressão osmótica
da água do mar
SIRI ESTUARINO
ANIMAIS MARINHOS
Concentrações de íons (mmol/kg H2O) na água do mar e nos
fluidos corporais de alguns animais marinhhos.
Cnidários
Na – 99%
Mg – 97%
Ca – 96%
K – 106%
Cl – 104%
SO4 – 47%
Aurelia aurita
EQUINODERMAS
Na – 100%
Mg – 98%
Ca – 101%
K – 111%
Marthasteria glacialis
Cl – 101%
SO4 – 100%
Anelídeos - Poliquetos
Na – 100%
Mg – 100%
Ca – 100%
K – 104%
Cl – 100%
SO4 – 92%
Arenicola marina
CRUSTÁCEOS
Maia squinado
Dromia vulgaris
Na – 100%; Mg – 81%
Na – 97%; Mg – 99%
Ca – 122%; K – 125%
Ca – 84%; K – 120%
Cl – 102%; SO4 – 66%
Cl – 103%; SO4 – 53%
Na – 110%; Mg – 34%
Ca – 108%; K – 108%
Cl – 104%; SO4 – 61%
Carcinus maenas
Na – 94%; Mg – 24%
Ca – 92%; K – 95%
Cl – 87%; SO4 – 46%
Pachygrapsus marmoratus
Na – 113%; Mg – 17%
Ca – 124%; K – 77%
Cl – 99%; SO4 – 69%
Nephrops norvegicus
MOLUSCOS
Bivalves
Gastrópodes
Neptunia antiqua
Pecten maximus
Na – 100%; Mg – 97%
Na – 101%; Mg – 101%
Ca – 103%; K – 130%
Ca – 102%; K – 114%
Cl – 100%; SO4 – 97%
Cl – 101%; SO4 – 98%
Cefalópodes
Sepia officinalis
Na – 93%; Mg – 98%
Ca – 91%; K – 105%
Cl – 105%; SO4 – 22%
Tunicados
Salpa maxima
Na – 100%
Mg – 95%
Ca – 96%
K – 113%
Cl – 102%
Salpa maxima
SO4 – 65%