Omeostasi idrico-salina apparato escretore

L’omeostasi idrico salina e l’escrezione dei composti azotati: due funzioni svolte dagli stessi apparati = apparati escretori che regolano il trasferimento di sali mediante epiteli di trasporto

Omeostasi idrico salina Omeostasi idrico salina = regolazione osmotica dei liquidi interni Cute Branchie Organi escretori

Escrezione = eliminazione dal corpo di sostanze che derivano dal catatabolismo cellulare NH3 Respirazione Direttamente dalla cute o Con organi escretori

osmoregolazione regolazione dei liquidi Tutti gli animali presentano adattamenti per contrastare la tendenza a perdere/acquisire sali, e a perdere/ acquisire acqua.

Omeostasi idrico – salina H2O sali Ambiente marino osmoconformisti H2O sali Ambiente di acqua dolce osmoregolatori H2O sali Ambiente terrestre osmoregolatori

in rosso gli organismi osmoconformi, che adattano la loro osmolarità a quella dell'ambiente esterno. In blu gli osmoregolatori, che mantengono costante l'osmolarità interna, al variare di quella dell'ambiente esterno. Infine in nero, gli osmoregolatori intermedi, capaci di adattare la loro osmolarità alle variazioni di osmolarità esterna.

Osmoregolazione ed escrezione negli invertebrati Vacuoli contrattili dei ciliati

Vacuoli contrattili Anche i protisti regolano acqua e sali Gli organismi unicellulari usano vescicole di espulsione dell'acqua (vacuoli contrattili).

Ambiente marino: salinità = 35 ‰ le branchie dei teleostei marini sono molto diverse da quelle dei loro parenti di acqua dolce. L'epitelio branchiale ha delle cellule specializzate dette cellule del cloro, che permettono di espellere gli ioni monovalenti in eccesso. Teleostei Moltissimi pesci di mare non possono sopravvivere in acque dolci o salmastre, ma alcune possono risalire anche i fiumi. In questo caso si tratta delle specie anadrome, che dal mare passano alle acque dolci dei fiumi. Al contrario quelle che dai fiumi passano al mare sono dette catadrome. Tuttavia in questi casi gli animali hanno evoluto meccanismi di adattamento sotto controllo endocrino al fine di contrastare lo stress osmotico.

Ambienti dulcicoli: salinità 0,5 ‰ Epidermidi poco permeabili Dieta salina Urina ipotonica Epiteli branchiali

Ambienti terrestri Molti invertebrati occupano solo ambienti umidi Insetti e vertebrati si proteggono con rivestimenti specializzati

Escrezione= eliminazione dei prodotti ultimi del catabolismo cellulare dei composti azotati

Il prodotto finale dell’escrezione

Azoto sotto forma di… Ammoniaca (NH3) tossica perché fa aumentare il pH dei liquidi Molto solubile diffonde rapidamente  Urea: solubile, meno tossica dell’NH3  Acido urico, guanina: insolubile, cristallizza (inattivo osmoticamente), poco tossico. Per eliminare 1g di N, necessitano 400ml di H2O se ammoniaca 50ml di H2O se urea 10ml di H2O se acido urico

OSMOCONFORMI / OSMOREGOLATORI max parte invertebrati vertebrati Vertebrati: Acquatici: pesci acqua dolce (molta urina diluita, NH3 a livello branchie) pesci acqua marina (poca urina, bevono, NH3 a livello branchie) pesci cartilaginei marini (isosmotici, trattengono urea, eliminano sali da ghiandola rettale) anfibi (molta urina diluita) Terrestri : rettili,uccelli e mammiferi (urina molto concentrata)

Filtrazione, riassorbimento e secrezione sono i meccanismi d’azione di tutti gli apparati escretori

Protonefridi Animali senza cavità strutturata possiedono particolari strutture, chiamate protonefridi, che terminano a fondo cieco con speciali cellule terminali dette cellule a fiamma

Cellula a fiamma

I principali tipi di apparati escretori

Metanefridi I metanefridi sono tipiche strutture per escrezione di animali con cavità interna ben strutturata con una propria parete di delimitazione.

Tubuli malpighiani Presenti negli insetti. Non hanno una uscita propria, ma si immettono nel retto Attenzione: la cavità corporea è EMOCELE, NON CELOMA

L’Artemia salina è un campione in osmoregolazione

Osmoregolazione ed escrezione nei vertebrati Pronefro: ciclostomi adulti larve di pesci ed anfibi Mesonefro: anfibi e pesci adulti embrioni di rettili, uccelli e mammiferi Metanefro: rettili, uccelli e mammiferi adulti

Reni Nei vertebrati il sistema escretore drena i liquidi direttamente dal sangue a livello dei nefroni.

Reni filtrano 180 L sangue / d, si produce circa 2-3 L urina / d Reni filtrano 180 L sangue / d, si produce circa 2-3 L urina / d. Urina ha concentrazione 4x plasma

Il nefrone dei vertebrati

Ambiente marino Ghiandole del sale Ambiente d’acqua dolce

Omeostasi respiratoria regolatori = mantengono il loro consumo di ossigeno ad un livello stabile, indipendente dalla PO2. Quando la conc. di Ossigeno scende sotto un certo livello muoiono conformatori= sono in grado di variare il loro consumo di ossigeno a seconda della PO2. sopravvivono per periodi di lunghezza variabile in condizioni anossiche