Omurgalıların böbrekleri, konsantre idrar üretme yetenekleri bakımından büyük farklılıklar gösterir. Deniz balıklarının kandan daha konsantre idrar üretemediklerini ve bu nedenle fazla tuzu başka bir şekilde (solungaçlarındaki özel hücreler aracılığıyla) çıkardıklarını hatırlayacaksınız.
İçecek tatlı su olmadığında deniz kaplumbağaları ve deniz kuşları (paratuslar ve penguenler gibi) içtikleri deniz suyundaki fazla tuzu başka mekanizmalarla çıkarmak zorunda kalırlar. Bu hayvanların kafasında, burnun yanında bulunan ve oldukça konsantre bir çözeltideki tuzu giderebilen özel bezler vardır. Foklar ve bazı balinalar nadiren su içerler; Vücutlarına yedikleri balıkların vücut sıvılarından su sağlarlar ve böylece balığın solungaçlarıyla tuz atma yeteneğinden yararlanırlar. Ancak balığın diyeti çoğunlukla proteinden oluşur ve büyük miktarlarda üre atılır. Bu hayvanlar, yüksek konsantrasyonlarda üre içeren idrar üretebilen böbreklere sahiptir. Bazı balinalar balık yerine deniz omurgasızlarıyla beslenir ve bu nedenle daha büyük miktarlarda yerler; Bu türler ayrıca görünüşe göre yüksek tuz konsantrasyonlu idrar üretebilirler.
Çölde yaşayan kanguru fareleri nadiren su içerler ve sularını suda yaşayan besinlerle almazlar. Su gereksinimlerinin çoğunu nefes alırken yedikleri çıtır kuru tohumlardan metabolik sudan sağlarlar. Bu canlılar suyu iyi koruma yeteneğine sahip olmalıdır. Bu nedenle bu hayvanlar günün en sıcak saatlerinde aktif değildir; Terlemezler, çok kuru dışkı üretirler ve son derece konsantre idrar üretebilen olağanüstü verimli böbrekleri vardır.
İnsan böbrekleri, yüksek konsantrasyonlarda tuz veya üre içeren idrar üretemez. İnsanların deniz balıkları, kaplumbağalar ve kuşlar gibi alternatif boşaltım mekanizmaları yoktur. Bu durum sürüklenen bir gemide uzun süre kaldıklarında insanlar için ciddi tehlikelere yol açabilmektedir. Deniz suyu içmek, içinde bulundukları şartları daha da zorlaştırıyor; Çünkü vücutlarından tuz atma sürecinde içtiklerinden daha fazla su kaybederler. Foklarda olduğu gibi kaybettikleri suyu yedikleri balıklarla yenilemeye çalışırlarsa üre çıkarma sürecinde çok fazla su kaybederler. İnsan böbrekleri, denizde veya aşırı kurak bir ortamda yaşamaya gerçekten uygun değildir.
İçindekiler
İyonların aktif taşıma ile taşınması
Salgılama ve osmoregülasyon düşünüldüğünde, hücresel düzeydeki olaylar da dikkate alınmalıdır. Sodyum iyonları, renal tübüllerin ve Malpygian tübüllerinin duvarındaki hücrelerden, deniz kuşları ve kaplumbağaların burun bezlerindeki ozmotik düzenleme hücrelerinden, kemikli balıkların solungaçlarındaki tuz salgılayan hücrelerden ve kıkırdaklı balıkların anal bezlerinden atılır. Aktif taşıma süreci hakkında bilinenler nelerdir?
sodyum-potasyum pompası
Hayvanlar, hücreleri için sabit bir sıvı ortamı sağlama eğilimindedir ve bu sıvı, vücut sıvılarıyla yaklaşık olarak aynı ozmotik konsantrasyonda olmalıdır. Buradan hücre içi ve hücre dışı sıvıların aynı iyonik bileşimde olması gerektiği anlaşılmamalıdır. Aksine, bileşimleri çok farklıdır. Tüm bitki ve hayvan hücreleri, bazı iyonları içinde bulundukları sıvıdan daha yüksek konsantrasyonlarda tutma eğilimindedir ve diğer bazı iyonların hücre içi konsantrasyonları, hücre dışı sıvıdakinden daha düşük ve sabittir. Örneğin, çoğu hücre, sodyum iyonlarının (Na+) hücre içi konsantrasyonlarını içlerindeki sıvıdan daha düşük bir seviyede tutarken, aynı zamanda potasyum iyonlarını (K+) hücre dışı sıvıdakinden birkaç kat daha yüksek tutarlar. Hücre zarındaki özel pompalar, malzemeleri hücre zarı boyunca ozmotik veya elektriksel yoğunluğa karşı hareket ettirmek için enerji kullanır. Hayvanlarda bunlardan en önemlisi, yapısı ATP tarafından fosforilasyonla değişen bir transmembran proteini olan sodyum-potasyum pompasıdır. Belirli bir biçimdeyken, bu pompa hücrenin dışına doğru açılır ve Na-H için düşük afinite ve K+ için yüksek afinite gösterir. Başka bir formda, hücre açıktır ve K+ için düşük afinite ve Na+ için yüksek afinite gösterir. Sonuç olarak hücre içi bağlı Na+ hücreden, hücre dışı bağlı K+ ise hücre içine salınır. Bu iyon pompası, daha sonra glikozu hücreye taşımak için gereken enerjiyi üretmek için kullanılan bir Na+ elektrokimyasal gradyan oluşturur. Amino asitlerin hücre içine hareketinde de benzer bir strateji ortaya çıkar.
Sodyum-potasyum pompası ayrıca sinir ve kas hücrelerinde elektriksel aktivitenin üretilmesinden ve hücrelerin boyutunun düzenlenmesinden de sorumludur. Vücudun dinlenme halindeyken tükettiği ATP’nin kabaca %30’u sodyum-potasyum pompa sistemi için yakıt olarak kullanılır.
Ancak bu ayrıntılar, boşaltım ve düzenleyici organların epitel hücrelerinde aktif taşımayı nasıl açıklıyor? Görünüşe göre bu hücreler aynı temel pompalama sistemini kullanıyor; Ancak yaptıkları iş özellikle karmaşıktır. Deniz balıklarının solungaçlarındaki organize hücreleri ele alalım. Bu hücreler, kan ve doku sıvılarından tuz iyonlarını (Na+ ve Cl-) uzaklaştırmalı ve aktif olarak bir tür iyonu çevreleyen deniz suyuna salmalıdır (diğerleri elektrik yükünü dengelemek için elektrolitik olarak takip eder). Ya da bir memeli böbreğinde Henle döngüsünün çıkan kolunun duvarındaki hücreleri düşünün. Bu hücreler, fazla sodyum ve klorür iyonlarını tübüler sıvıdan uzaklaştırırken, Na+ aktif olarak nefronu çevreleyen doku sıvısına ve ardından C-‘ye emilir. Her iki durumda da, bu hücreler daha fazla tuz iyonunu sitoplazmadan dışarı itmekten daha fazlasını yapar. Bir taraftan iyonları alıp diğer taraftan dışarı atarlar. Başka bir deyişle, iyonlar bir balığın doku sıvılarını deniz suyundan veya bir memeli nefronunu doku sıvısından ayıran hücre bariyerini geçer. Her iki hücre yüzeyindeki zarlar farklı şekilde çalışır.
Tuz iyonlarının, zarın bir tarafındaki hücreye pasif olarak yayıldığı ve ardından hücreyi diğer tarafında terk ettiği varsayılmıştır. Bu hipotez, tatlı su balıklarının solungaçlarındaki ozmoz düzenleme mekanizmasını nasıl açıklayabilir?
Bu hücreler çevredeki su ortamından tuz almalı ve bu tuzları kandan elde edilen doku sıvısına atmalıdır. Bu pompa, hücrenin yalnızca doku sıvısı tarafında çalışacak ve sodyum veya klor iyonlarını hücreden doku sıvısına pompalayacaktır. İyonların bu şekilde uzaklaştırılması, hücredeki tuz iyonlarının konsantrasyonunu çevreleyen sudakinin altına düşürür ve hücreyi çevreleyen yüzeydeki hücre zarı Na+ ve -Klionlara karşı geçirgen ise, bu iyonlar pasif olarak hücreye dışarıdan girme eğilimindedir. çevreleyen sıvı. Yani hücrenin bir yüzeyinden ortamdan pasif olarak difüze olan iyonlar, diğer yüzeyinden bir pompa vasıtasıyla aktif olarak doku sıvısına atılacaktır.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]