Осморегуляция и влияние солености воды на живые организмы

K+.
Особенно активен в клетках
жабер, почек, кишечнике, ректальной и солевой железах.
В обмен на три иона Na+ в клетку поступает два ионов K+ и гидролизуется одна молекула АТФ.
Соотношение K+ и Na+ в клетке может достигать 10:1.

Типы ферментов, обеспечивающих направленный транспорт
и накопление ионов в живых клетках.

H-K-ATPаза -
входит в кислый секрет желудочно-кишечного тракта,
обеспечивает
транспорт H+ из клеток в обмен на K+,
(повышенную кислотность внеклеточной среды).

Ca-ATPаза –
обеспечивает вынос Ca++ из клетки.
Поддерживает низкий уровень кальция в цитоплазме,
(кальций в качестве сигнального элемента).
Внутриклеточное содержание Ca++
в среднем 10-7 – 10-6 М, внеклеточное может достигать 10-3 М.

и
осмотическое давление

Оптимальная для жизнедеятельности соленость

7-10‰ или около 1%

В пресной воде животное –гиперосмотично,
в морской - гипоосмотично

Пути приспособления:

Непроницаемые покровы - осмоизоляция

Активный транспорт ионов для изменения своей солености

Увеличение осмотического давления внутренней среды
не за счет ионов, а за счет органических соединений
(аминокислоты, мочевина)

и водой
- неразрешимая задача
Большинство беспозвоночных (особенно морских)
не имеют развитой выделительной системы,
не тратят энергию на активный транспорт
и почти полностью изоосмотичны

Каждая клетка занимается осморегуляцией
за счет собственных механизмов выделения и активного транспорта

Какая осморегуляция энергетически более выгодна –
на уровне отдельных клеток или целого организма?

Животные с клеточной осморегуляцией
обитают только в средах с устойчивой соленостью,
строго постоянной для каждого вида,
то есть стеногалинны

среды более или менее независима от внешней

Осмоконформеры (пойкилоосмотичные) осморегуляция на уровне отдельных клеток,
жидкость в полостях тела имеет соленость,
близкую к внешней

Моллюски, полихеты ,
иглокожие

Позвоночные и большинство
высших ракообразных

Некоторые раки и моллюски (и морские, и пресноводные)
регулируют среду в полостях тела и на уровне клеток

у большинства животных продолжается в прежнем ритме и

осмоконформеры гибнут сразу
(губит их нерегулируемая клеточная осморегуляция)

осморегуляторы
могут перестраиваться на новые условия

Для всех осмоконформеров крайне важно отношение в среде
суммы одновалентных катионов (Na + K)
к сумме двухвалентных (Ca + Mg).
Если в морской воде слишком много солей Mg,
животные погибают даже при сохранении суммарной солености

Основные ионы внутренней среды –
это ионы натрия и хлора (как и в морской).

В пресной воде преобладает гидрокарбонат кальция