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 célulade bactéria e de mamífero
Porcentagem do peso celular total COMPONENTES E. coli Mamífero
H2O
70
70
ÍONS (Ex: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-.) 1 1
Pequenos metabólitos 3 3 Proteínas 15 18
RNA 6 1.1
DNA 1 0.25
Fosfolipídios 2 3
Outros lipídeos - 2 Polissacarídeos 2 2
Volume celular total 2 × 10-12 cm3 4 × 10-9 cm3
Volume celular relativo 1 2000
Íon Distribuição FunçõesNa+ (++)extracelular ���� principal contribuinte para a pressão osmótica do
líquido extracelular���� despolarização (excitação) da membrana celular
K+ (++) intracelular ���� principal contribuinte para a pressão osmótica do líquido intracelular
���� estabelece (mantém) o potencial de repouso���� ativa algumas enzimas���� repolarização da membrana celular
Ca2+ baixa [ ] intracelular ���� estabiliza a membrana ���� regula a contração celular���� participa da matriz celular���� regula a atividade de muitas enzimas���� regula a exocitose
Mg2+ intra e extracelular ���� estabiliza a membrana���� antagonista do Ca++ em muitas funções���� age como cofator para muitas enzimas
HPO42- intra e extracelular ���� tampão para H+
HCO32-- intra e extracelular ���� tampão para H+
Cl- (++) extracelular ���� "contra-íon" para cations e grupos positivamente carregados das proteínas
PRINCIPAIS ÍONS DOS SISTEMAS BIOLÓGICOS
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 filogeneticamenteprimitivos são ISOSMÓTICAS em relação a água do mar;
Problemas de balanço hídrico não devem ter existido no início da
filogenia animal
1% da superfície terrestre
de 5 a 30 o/oograndes variações de
pH, temp e O2
grandes variações de
pH, temp e O2
Em relação à tolerância a variação osmótica do meio:EurialinoEstenoalino
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
CLASSIFICAÇÃO OSMÓTICA DOS ANIMAIS
Em relação ao meio:IsosmóticoHiposmóticoHiperosmótico
Osmolalidadedo fluido corpóreo
Osmolalidade do meio
Linha isosmótica
Isosmótico
Hiposmótico
Hiperosmótico
ANIMAIS MARINHOS
Concentrações de íons (mmol/kg H2O) na água do mar e nos fluidos corporais de alguns animais marinhhos.
CRUSTÁCEOS
Na – 100%; Mg – 81%
Ca – 122%; K – 125%
Cl – 102%; SO4 – 66%
Na – 97%; Mg – 99%
Ca – 84%; K – 120%
Cl – 103%; SO4 – 53%
Maia squinado Dromia vulgaris
Pachygrapsus marmoratus
Nephrops norvegicus
Na – 94%; Mg – 24%
Ca – 92%; K – 95%
Cl – 87%; SO4 – 46%
Na – 113%; Mg – 17%
Ca – 124%; K – 77%
Cl – 99%; SO4 – 69%
MOLUSCOSBivalves
Na – 101%; Mg – 101%
Ca – 102%; K – 114%
Cl – 101%; SO4 – 98%
Gastrópodes
Pecten maximus
Neptunia antiqua
Na – 100%; Mg – 97%
Ca – 103%; K – 130%
Cl – 100%; SO4 – 97%