معلومة

41.1 أ: مقدمة في التنظيم - علم الأحياء

41.1 أ: مقدمة في التنظيم - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يوازن التنظيم الأسمر تركيزات المذابات والماء عبر الأغشية شبه المنفذة ، مما يحافظ على التوازن.

أهداف التعلم

  • وصف عملية والغرض من تنظيم التناضح

النقاط الرئيسية

  • يحافظ التنظيم العضلي على التوازن الصحيح للكهارل في جسم الإنسان ، على الرغم من العوامل الخارجية مثل درجة الحرارة والنظام الغذائي والظروف الجوية.
  • عن طريق انتشار الماء أو المواد المذابة ، يضمن التوازن التناضحي الحفاظ على التركيزات المثلى من الشوارد وغير المنحل بالكهرباء في الخلايا وأنسجة الجسم والسائل الخلالي.
  • تتحرك المواد المذابة أو الماء عبر غشاء شبه منفذ ، مما يتسبب في معادلة المحاليل على جانبيها في التركيز.
  • تنتفخ الخلايا في المحاليل منخفضة التوتر مع تحرك الماء عبر الغشاء إلى الخلية ، بينما تتلاشى الخلايا في المحاليل مفرطة التوتر مع تحرك الماء خارج الخلية.
  • قد تؤدي حركة الماء بسبب الضغط الأسموزي عبر الأغشية إلى تغيير حجم حجيرات السوائل في الجسم ؛ لذلك ، يمكن أن يؤثر بشكل مباشر على المؤشرات الطبية ، مثل ضغط الدم.

الشروط الاساسية

  • بالكهرباء: أي من الأيونات المختلفة (مثل الصوديوم أو الكلوريد) التي تنظم الشحنات الكهربائية على الخلايا وتدفق الماء عبر أغشيتها
  • التنافذ: الحركة الصافية لجزيئات المذيب من منطقة ذات قدرة مذيب عالية إلى منطقة ذات جهد مذيب أقل من خلال غشاء منفذ جزئيًا
  • الضغط الاسموزي: الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمارسه المحلول عبر غشاء نصف نافذ من مذيب نقي

ما هو التنظيم؟

ينصح الأطباء عادةً بشرب ثمانية إلى عشرة أكواب من الماء يوميًا. هذا المقدار ضروري لتحقيق التوازن الصحيح للكهارل في جسم الإنسان. يتم موازنة المدخول عن طريق إفراز السوائل بشكل متساوٍ إلى حد ما عن طريق التبول والتغوط والتعرق ، وبدرجة أقل ، التنفس. تنغمس أعضاء وأنسجة الجسم في السوائل عند درجة حرارة ثابتة ودرجة الحموضة وتركيز المادة المذابة ، وكل منها يساهم في الحفاظ على توازن الجسم. المواد المذابة في سوائل الجسم هي في الأساس أملاح معدنية وسكريات. التنظيم التناضحي ، أو التنظيم الأسموزي ، يحافظ على هذه المواد المذابة عند التركيزات المثالية. يتم الحفاظ على التوازن الاسموزي على الرغم من تأثير العوامل الخارجية مثل درجة الحرارة والنظام الغذائي والظروف الجوية.

التناضح هو انتشار الماء عبر الغشاء استجابة للضغط الاسموزي الناجم عن اختلال توازن الجزيئات على جانبي الغشاء. التنظيم العضلي هو عملية الحفاظ على توازن الملح والماء (التوازن الاسموزي) عبر الأغشية داخل سوائل الجسم ، والتي تتكون من الماء بالإضافة إلى الإلكتروليتات وغير الإلكتروليتات. المنحل بالكهرباء هو مادة مذابة تنفصل إلى أيونات عندما تذوب في الماء. على النقيض من ذلك ، لا ينفصل غير المنحل بالكهرباء إلى أيونات أثناء انحلال الماء. تساهم كل من الإلكتروليتات وغير الإلكتروليتات في التوازن التناضحي. تشمل سوائل الجسم بلازما الدم ، والعصارة الخلوية داخل الخلايا ، والسائل الخلالي ، وهو السائل الموجود في الفراغات بين الخلايا وأنسجة الجسم. تعتبر أغشية الجسم (مثل الأغشية الجنبية والمصلية والخلوية) شبه منفذة: فهي تسمح بمرور أنواع معينة من المواد المذابة والماء دون غيرها. تميل المحاليل الموجودة على جانبي الغشاء شبه المنفذ إلى التعادل في تركيز المادة المذابة عن طريق حركة المواد المذابة و / أو الماء عبر الغشاء.

تميل الخلية المغمورة في الماء العادي إلى الانتفاخ عندما ينتشر الماء من محلول منخفض التوتر أو محلول "ملح منخفض". في المقابل ، تذبل الخلية عند وضعها في محلول يحتوي على نسبة عالية من الملح. تفقد الخلية الماء ، الذي ينتقل إلى الخارج إلى بيئة مفرطة التوتر أو "عالية الملح". تحتوي الخلايا متساوية التوتر على تركيز متساوٍ من المواد المذابة داخل الخلية وخارجها ؛ هذا يوازن الضغط الاسموزي على جانبي الغشاء شبه المنفذ.

محولات Osmoconformers هي حيوانات بحرية ، على عكس منظم التناضح ، تحافظ على الأسمولية لسوائل أجسامها بحيث تكون دائمًا مساوية لمياه البحر المحيطة. تقلل محولات Osmoconformers صافي تدفق الماء داخل أو خارج أجسامهم من الانتشار. يحافظون على تركيزات الذائبة الداخلية داخل أجسامهم عند مستوى يساوي الأسمولية للوسط المحيط.

يخضع الجسم لاستهلاك وفقدان مستمر للماء والكهارل. يتم نقل الشوارد والنفايات الزائدة الناتجة عن تنظيم التناضح إلى الكلى وإفرازها. تساعد عملية الإخراج الجسم على الحفاظ على التوازن الأسموزي.

الحاجة إلى التنظيم

تتبادل الحيوانات متعددة الخلايا المعقدة الماء والمغذيات مع البيئة عن طريق استهلاك الطعام والماء ، وعن طريق إفراز العرق والبول والبراز. عندما يتسبب المرض أو الإصابة في إتلاف الآليات التي تنظم الضغط الاسموزي ، فقد تتراكم النفايات السامة أو المياه ، مع عواقب وخيمة محتملة.

تطورت أنظمة الثدييات لتنظيم الضغط الأسموزي من خلال إدارة تركيزات الشوارد الموجودة في السوائل الثلاثة الرئيسية: بلازما الدم والسائل خارج الخلية والسائل داخل الخلايا. قد تؤدي حركة الماء بسبب الضغط الأسموزي عبر الأغشية إلى تغيير حجم حجيرات السوائل هذه. لأن بلازما الدم هي أحد مكونات السوائل ، يمكن أن يؤثر الضغط الاسموزي بشكل مباشر على ضغط الدم والمؤشرات الطبية الأخرى.


التناضح هو حركة جزيئات المذيب من خلال غشاء شبه نافذ إلى منطقة ذات تركيز مذاب أعلى. الضغط الاسموزي هو الضغط الخارجي اللازم لمنع المذيب من عبور الغشاء. يعتمد الضغط الاسموزي على تركيز الجسيمات المذابة. في الكائن الحي ، المذيب هو الماء والجسيمات المذابة هي بشكل أساسي أملاح مذابة وأيونات أخرى ، لأن الجزيئات الأكبر (البروتينات والسكريات) والجزيئات غير القطبية أو الكارهة للماء (الغازات المذابة ، الدهون) لا تعبر غشاء نصف نافذ. للحفاظ على توازن الماء والكهارل ، تفرز الكائنات الحية الماء الزائد والجزيئات الذائبة والنفايات.

هناك نوعان من الاستراتيجيات المستخدمة لتنظيم التناضح - المطابقة والتنظيم.

تستخدم Osmoconformers عمليات نشطة أو سلبية لمطابقة الأسمولية الداخلية الخاصة بها مع البيئة. يظهر هذا بشكل شائع في اللافقاريات البحرية ، التي لها نفس الضغط التناضحي الداخلي داخل خلاياها مثل الماء الخارجي ، على الرغم من أن التركيب الكيميائي للمذابات قد يكون مختلفًا.

يتحكم المنظمون في الضغط التناضحي الداخلي بحيث يتم الحفاظ على الظروف ضمن نطاق منظم بإحكام. العديد من الحيوانات هي منظمات تناضح ، بما في ذلك الفقاريات (مثل البشر).


الحاجة إلى التنظيم

تتفاعل النظم البيولوجية باستمرار وتتبادل المياه والمغذيات مع البيئة عن طريق استهلاك الطعام والماء ومن خلال إفرازها على شكل عرق وبول وبراز. بدون آلية لتنظيم الضغط الاسموزي ، أو عندما يتسبب المرض في إتلاف هذه الآلية ، هناك ميل لتراكم النفايات السامة والمياه ، مما قد يكون له عواقب وخيمة.

تطورت أنظمة الثدييات لتنظيم ليس فقط الضغط الأسموزي الكلي عبر الأغشية ، ولكن أيضًا لتركيزات محددة من الإلكتروليتات المهمة في الأجزاء الثلاثة الرئيسية للسوائل: بلازما الدم ، والسائل خارج الخلية ، والسائل داخل الخلايا. نظرًا لأن الضغط الاسموزي يتم تنظيمه من خلال حركة الماء عبر الأغشية ، يمكن أن يتغير حجم حجرات السوائل أيضًا بشكل مؤقت. لأن بلازما الدم هي أحد مكونات السوائل ، فإن الضغوط التناضحية لها تأثير مباشر على ضغط الدم.


نظرة عامة على وظائف الكلى وهيكلها

مقارنة بين تنظيم الحجم وتنظيم التناضح

يخضع التنظيم العضوي لسيطرة نظام هرموني واحد ، ADH ، بينما يخضع تنظيم الحجم لسيطرة مجموعة من آليات التحكم الزائدة والمتداخلة. ينتج عن نقص أو زيادة هرمون (ADH) متلازمات سريرية محددة ودراماتيكية من فقدان الماء الزائد أو احتباس الماء. على النقيض من ذلك ، فإن الخلل في آلية تنظيمية ذات حجم واحد يؤدي عمومًا إلى تشوهات أكثر دقة بسبب القدرة التنظيمية الزائدة عن الحاجة من الآليات الأخرى. لذلك ، ينتج عن الألدوستيرون الزائد احتباس خفيف بالحجم متبوعًا بالهروب والعودة إلى إفراز الصوديوم الطبيعي ، بسبب عمل الآليات الأخرى. وبالمثل ، ينتج ANP الزائد فقط انخفاضًا طفيفًا في الحجم ، مع عدم وجود خلل دائم في إفراز الصوديوم. تتميز حالات الاحتفاظ الشديدة بالملح ، مثل تليف الكبد أو قصور القلب الاحتقاني ، بتنشيط جميع آليات تنظيم الحجم.

أخيرًا ، تختلف الأعراض المميزة لاضطرابات تنظيم التناضح وتنظيم الحجم ، حيث يعتبر نقص صوديوم الدم وفرط صوديوم الدم من السمات المميزة لتنظيم التناضح المشوش ، والوذمة أو نقص حجم الدم الناتج عن تنظيم الحجم المختل. لا يرتبط تركيز الصوديوم في البلازما على الإطلاق بإجمالي صوديوم الجسم أو حجم السائل خارج الخلية. في الواقع ، يمكن العثور على مصل الصوديوم المنخفض في كل من فائض الصوديوم وحالات نقص الصوديوم. ومع ذلك ، فإن تركيز الصوديوم في البلازما هو المحدد الرئيسي لأسمولية السوائل خارج الخلية. بشكل عام ، تنشأ التشوهات في تركيز الصوديوم من عيوب في تنظيم التناضح ، وليس تنظيم الحجم.


وظائف الكلى وعلم وظائف الأعضاء

تقوم الكلى بتصفية الدم في عملية من ثلاث خطوات. أولاً ، تقوم النيفرون بتصفية الدم الذي يمر عبر شبكة الشعيرات الدموية في الكبيبة. يتم ترشيح جميع المواد المذابة تقريبًا ، باستثناء البروتينات ، إلى داخل الكبيبة من خلال عملية تسمى الترشيح الكبيبي. ثانيًا ، يتم جمع المرشح في الأنابيب الكلوية. يتم إعادة امتصاص معظم المواد المذابة في معاهدة التعاون بشأن البراءات من خلال عملية تسمى إعادة الامتصاص الأنبوبي. في حلقة Henle ، يستمر المرشح في تبادل المواد المذابة والماء مع اللب الكلوي والشبكة الشعرية حول الأنبوب. يتم أيضًا إعادة امتصاص الماء خلال هذه الخطوة. بعد ذلك ، يتم إفراز مواد مذابة ونفايات إضافية في الأنابيب الكلوية أثناء الإفراز الأنبوبي ، وهو في جوهره العملية المعاكسة لإعادة الامتصاص الأنبوبي. تجمع قنوات التجميع المرشح القادم من النيفرون وتندمج في الحليمات النخاعية. من هنا ، تنقل الحليمات المرشح ، الذي يسمى الآن البول ، إلى الكؤوس الصغيرة التي تتصل في النهاية بالحالب من خلال الحوض الكلوي.

يؤدي كل جزء من أجزاء النيفرون وظيفة مختلفة في تصفية النفايات والحفاظ على التوازن المتماثل. (1) الكبيبة تدفع المواد المذابة الصغيرة من الدم عن طريق الضغط. (2) النبيب الملتوي القريب يعيد امتصاص الأيونات والماء والمغذيات من المرشح إلى السائل الخلالي ، وينقل السموم والأدوية من السائل الخلالي إلى المرشح. يضبط النبيب الملتف القريب أيضًا درجة الحموضة في الدم عن طريق إفراز الأمونيا (NH3) بشكل انتقائي في المرشح ، حيث يتفاعل مع H + لتكوين NH4 +. كلما زادت حمضية المرشح ، زاد إفراز الأمونيا. (3) الحلقة الهابطة من Henle مبطنة بخلايا تحتوي على aquaporins تسمح للماء بالمرور من المرشح إلى السائل الخلالي. (4) في الجزء الرفيع من الحلقة الصاعدة لهينلي ، تنتشر أيونات الصوديوم والكلوريد في السائل الخلالي. في الجزء السميك ، يتم نقل هذه الأيونات نفسها بنشاط إلى السائل الخلالي. بسبب فقدان الملح وليس الماء ، يصبح المرشح أكثر تمييعًا أثناء انتقاله إلى أعلى الطرف. (5) في النبيبات الملتوية البعيدة ، يتم إفراز أيونات K + و H + بشكل انتقائي في المرشح ، بينما يتم إعادة امتصاص أيونات Na + و Cl- و HCO3- للحفاظ على توازن الأس الهيدروجيني والكهارل في الدم. (6) تقوم قناة التجميع بإعادة امتصاص المواد المذابة والماء من المرشح ، وتشكيل البول المخفف. (الائتمان: تعديل العمل بواسطة NIDDK)


يخفض الببتيد الأذيني الناتريوتريك (ANP) ضغط الدم من خلال العمل كموسع للأوعية. يتم إطلاقه من قبل الخلايا الموجودة في أذين القلب استجابة لارتفاع ضغط الدم وفي المرضى الذين يعانون من توقف التنفس أثناء النوم. يؤثر ANP على إطلاق الملح ، ولأن الماء يتبع الملح بشكل سلبي للحفاظ على التوازن الأسموزي ، فإن له أيضًا تأثير مدر للبول. يمنع ANP أيضًا إعادة امتصاص الصوديوم بواسطة الأنابيب الكلوية ، مما يقلل من إعادة امتصاص الماء (وبالتالي يعمل كمدر للبول) ويخفض ضغط الدم. تقوم أفعاله بقمع عمل الألدوستيرون ، ADH ، والرينين.

تساعد الإشارات الهرمونية الكلى على مزامنة الاحتياجات التناضحية للجسم. تساعد الهرمونات مثل الأدرينالين والنورادرينالين والرينين والأنجيوتنسين والألدوستيرون والهرمون المضاد لإدرار البول والببتيد الأذيني المدر للصوديوم على تنظيم احتياجات الجسم وكذلك التواصل بين أجهزة الأعضاء المختلفة.


تغذية الحيوان وهضمه - التنظيم العضلي

أجسامنا معقدة للغاية. نحن نتحدث فقدت معقدة. لكي يعمل كل شيء كما ينبغي ، تتطلب العمليات البيولوجية المناسبة تركيزات دقيقة من الأيونات المختلفة: الصوديوم (Na +) ، H + ، HCO3- ، البوتاسيوم (K +) ، إلخ. كل هؤلاء الأولاد السيئين مهمون لوظائف الجسم ، ولكن عندما يكون هناك تغييرات طفيفة في هذه التركيزات ، الأمور تصبح أكثر من حلول قليلا. يمكن لبعض الأطعمة أو المشروبات أن تتخلص من هذه النسب. تتضخم الخلايا أو تتقلص. لا تستطيع خلايا الدماغ التواصل بعد الآن. إنها أخبار سيئة. لحسن الحظ ، تمتلك أجسامنا آلية للحفاظ على المحركات خرخرة ، وإعادة تركيزات الأيونات إلى نطاقاتها المناسبة.

ضع في اعتبارك أسماك المياه العذبة. اختر ما تفضله: سمك السلور باس ، جثم ، سمك السلور المجرف ، أيا كان. تفضل ، سننتظر. هؤلاء الرجال يسبحون حول الماء طوال اليوم ، وعندما يفتحون خياشيمهم ، يدخل الماء. ينتهي كل هذا الماء بتخفيف تركيزات الأيونات الحاسمة في صديقنا السمكي ، وتخرج كل الأشياء عن السيطرة.

لحسن الحظ ، اهتم التطور بأصدقائنا ذوي الزعانف. عندما تفرز السمكة الماء ، تحافظ كليته على توازن الملح والماء التنظيم. في الأساس ، يتبول السمك كثيرًا. حاول ألا تفكر في الأمر في المرة القادمة التي تسبح فيها في بحيرة.


بفضل تنظيم التناضح ، لا تحتاج الأسماك إلى مظلات لحمايتها من الماء. صورة من هنا.

قبل الدخول في أي تفاصيل عن الكلى ، سنركز على مفهوم التنظيم ، أو الطريقة التي تتحكم بها الحيوانات في تركيزات الأيونات وتوازن الماء. أسهل طريقة لإعادة الأمور إلى طبيعتها هي الماء والتناضح. عندما يكون للداخل والخارج من غشاء الخلية تركيزات أيونية مختلفة ، أو الأسمولية، سينتقل الماء إلى الجانب الذي يحتوي على أعلى الأسمولية. هذه محاولة حتى للتركيز. الماء هو قليلا من مهووس السيطرة بهذه الطريقة.

افترض أن السطح الخارجي للخلية يحتوي على نسبة عالية من الملح ، أو أنه كذلك مفرط التناضح. في هذه الأثناء ، يكون تركيز الملح في الداخل منخفضًا ، أو hyposmotic. سيتحرك الماء عبر غشاء الخلية القابل للنفاذ بشكل انتقائي من الجانب الأقل ملوحة إلى الجانب الأكثر ملوحة. لأن الماء يغادر الخلية ، سيرتفع تركيز الملح الكلي داخل الخلية. سيؤدي دخول الماء الزائد إلى المياه المحيطة إلى تخفيف تركيز الملح خارج الخلية. في الأساس ، يبدأ تركيز الملح بالتساوي بين الماء والخلية. مشوش؟ تحقق من الشكل أدناه.


عندما يكون المحلول مفرطًا في التناضح ، يتدفق الماء إلى هذا المحلول لتخفيفه. الماء يريد فقط أن يكون كل شيء عادلًا ومتساويًا.

عندما تكون الأسمولية عبر الغشاء متساوية ، يُقال أن البيئة متساوية ، وسوف تتدفق نفس كمية الماء إلى الخلية التي تتدفق للخارج. تذكر ، لمجرد أن التركيزات متوازنة لا يعني أن الماء سيتوقف صريرًا. بدلاً من ذلك ، سيظل الماء يتحرك ، ولكن بمعدلات متساوية ، لذا فإن الكمية الإجمالية للماء وتركيزات الأيونات على كلا الجانبين لا تتغير.

عندما تنفد الأشياء التي يمكنك التحدث عنها في موعد أعمى ، فقط تذكر حقيقة أن الأسمولية لدم الإنسان تبلغ حوالي 300 ملي أوسمول لكل لتر (ملي أوسمول لكل لتر) وأن مياه البحر الأكثر تركيزًا هي حوالي 1000 ملي أسمول / لتر. سوف يشعل الحديث بالتأكيد.

عادة ما يكون هذا العمل الخاص بتنظيم التناضح متعدد الاستخدامات ، ويمكن أن يتغير اعتمادًا على بيئة الحيوان في أي لحظة معينة. خذ السلمون على سبيل المثال. يولدون في بحيرات وأنهار المياه العذبة ، ويسافرون إلى مياه المحيط المالحة للقيام بالتانغو الأفقي (لسنا متأكدين مما إذا كانت هذه اللغة العامية تنطبق على الأسماك ، ولكن تتدحرج معنا) ، ثم تعود إلى المياه العذبة لوضع بيضها . عندما يكونون في المياه العذبة ، يكونون مفرطي التناضح في بيئتهم. نتيجة لذلك ، لا يشرب سمك السلمون الكثير من الماء ويتبول كثيرًا للحفاظ على توازن الماء. ولكن عندما يتوجهون إلى البحر المفتوح لزرع شوفان السمك البري ، فإنهم يصبحون ناقصي التعرق. ثم يبحثون عن الحفاظ على أكبر قدر ممكن من المياه. للتعويض ، يفرز السلمون كميات صغيرة من البول شديد التركيز.

لا ينظم التنظيم الأسموزي فقط اختلافات التركيز بين الحيوان وبيئته. تقوم العمليات البيولوجية اليومية العادية بكل أنواع الأشياء التي تحتوي على أيونات تفسد التوازن. تتطلب بعض العمليات أيونات ، بينما ينتهي البعض الآخر بإفراز الأيونات. هناك أيونات يتم رميها في كل مكان. أثناء القيام بعمله ، ينتهي الأمر بالجسم إلى إفساد تركيزات المذاب المهمة. التنظيم يحفظ اليوم مرة أخرى ، ويتأكد من إعادة الأشياء إلى حيث تنتمي.

إليك مثال واحد مهم للغاية: عندما يتم تحويل البروتينات الحيوية والأحماض النووية ، التي تشكل الحمض النووي ، إلى طاقة أو بعض المركبات البيولوجية الأخرى ، فإنها تطلق الأمونيا (NH3) كنفايات. بادئ ذي بدء ، تتخلص أيونات الأمونيوم من التوازن الأيوني. ثانيًا ، الأمونيا سامة ، ويجب على أجسامنا التخلص منها برونتو.

تسأل كيف ينظم الجسم إفراز هذه الأمونيا السامة؟ يمكن إفرازه في ثلاثة أشكال مختلفة بناءً على الوسائل المختارة للحيوان لتنظيم التناضح. الطريقة الوحيدة الآمنة لوجود الأمونيا في الجسم هي الحصول عليها بتركيزات منخفضة للغاية ، وبالتالي فإن الحيوانات الوحيدة التي تفرز النفايات النيتروجينية مثل الأمونيا لديها الكثير من الوصول إلى الماء. الأسماك قادرة على تخفيف تركيزات الأمونيا إلى مستويات لا تقتلها. الإبل لا تستطيع - فمياهها ثمينة للغاية.

اليوريا هي طريقة أخرى للحيوانات للتخلص من هذه النفايات. يتم صنعه عندما تلتقي الأمونيا وثاني أكسيد الكربون مع ATP ، أو الطاقة التي يستخدمها الجسم على المستوى الخلوي. نظرًا لأنه آمن جدًا ، يمكن تخزين اليوريا بتركيزات عالية. تفرز العديد من البرمائيات النفايات النيتروجينية بهذه الطريقة. يمكن تخزين الكثير من نفايات الأمونيا على شكل يوريا ، والجانب السلبي الوحيد هو أن اليوريا تستهلك الكثير من الطاقة لإنتاجها.

تفرز معظم الحيوانات البرية حمض البوليك بدلاً من الأمونيا لأنها غير سامة نسبيًا. ومع ذلك ، فإن حمض اليوريك غير قابل للذوبان في الماء ، ويتم طرحه كعجينة شبه صلبة. إنها تقريبًا قوام الحمص. لا نوصي به مع البيتا ، رغم ذلك. إنه رائع لأنه لا يستهلك الكثير من الماء ، لكن حمض البوليك باهظ التكلفة ويعطي الطيور بولًا قويًا. نعم ، صلبة. التنظيم في أفضل حالاته.

أتساءل كيف لنا homosapiens تخلص من الأمونيا؟ كما نتخلص من هذه النفايات عن طريق اليوريا وليس حمض اليوريك. ربما كنا نتصل بالكثير من السباكين إذا كان لدينا بول قوي.

وجبة الدماغ الخفيفة

أفضل مثال على تنظيم التناضح هو جرذ الكنغر. هذه المخلوقات التي تشبه النصف الأخير من الاسم نفسه أكثر من النصف الأول تعيش في الصحراء الحارة والجافة. الطرق التي تكيفوا بها مع بيئتهم رائعة جدًا:


بيولوجيا كامبل

كامبل بيولوجي هو الرائد غير المسبوق في علم الأحياء التمهيدي. إن القيم المميزة للنص - الدقة والعملة والشغف بالتعليم والتعلم - جعلت منه أنجح كتاب في علم الأحياء التمهيدي للكلية لثماني إصدارات متتالية

طبعة منقحة من: علم الأحياء / نيل أ.كامبل ، جين بي ريس. الطبعة الثامنة. سي 2009

تتضمن مراجع ببليوغرافية وفهرس

مقدمة - محاور في دراسة الحياة. - الوحدة 1. كيمياء الحياة. - 2. السياق الكيميائي للحياة. - 3. الماء والحياة. - 4. الكربون والتنوع الجزيئي للحياة. - 5. تركيب ووظيفة الجزيئات البيولوجية الكبيرة. - الوحدة 2. الخلية. - 6. جولة في الزنزانة. - 7. هيكل الغشاء ووظيفته. - 8. مقدمة في التمثيل الغذائي. - 9. التنفس الخلوي والتخمير. - 10. التمثيل الضوئي. - 11. الاتصالات الخلوية. - 12. دورة الخلية. - الوحدة 3. علم الوراثة. - 13. الانقسام الاختزالي ودورات الحياة الجنسية. - 14. مندل والفكرة الجينية. - 15. أساس الميراث الكروموسومي. - 16. الأساس الجزيئي للوراثة. - 17. من الجين إلى البروتين. - 18. تنظيم التعبير الجيني. - 19. الفيروسات. - 20. التكنولوجيا الحيوية. - 21. الجينوم وتطورها. - الوحدة 4. آليات التطور. - 22. النسب مع التعديل: نظرة داروينية للحياة. - 23. تطور السكان. - 24. أصل الأنواع. - 25. تاريخ الحياة على الأرض. - الوحدة 5. التاريخ التطوري للتنوع البيولوجي - 26. نسالة وشجرة الحياة - 27. البكتيريا والعتائق - 28. الطلائعيات. - 29. التنوع النباتي 1: كيف استعمرت النباتات الأرض. - 30. التنوع النباتي 2: تطور بذور النباتات - 31. الفطريات. - 32. نظرة عامة على التنوع الحيواني - 33. مقدمة عن اللافقاريات - 34. أصل وتطور الفقاريات - الوحدة 6. شكل النبات ووظيفته. - 35. بنية النبات ونموه وتطوره - 36. اكتساب الموارد ونقلها في النباتات الوعائية - 37. تغذية التربة والنبات - 38. استنساخ كاسيات البذور والتكنولوجيا الحيوية - 39. استجابات النبات للإشارات الداخلية والخارجية. - الوحدة 7. شكل الحيوان ووظيفته. - 40. المبادئ الأساسية لشكل الحيوان ووظيفته. - 41. تغذية الحيوان - 42. الدورة الدموية وتبادل الغازات - 43. جهاز المناعة - 44. التنظيم والإفراز. - 45. الهرمونات والغدد الصماء. - 46. تكاثر الحيوان - 47. تنمية الحيوان. - 48. الخلايا العصبية ، والمشابك ، والتأشير. - 49. الجهاز العصبي. - 50. الآليات الحسية والحركية. - 51. سلوك الحيوان - الوحدة 8. علم البيئة. - 52. مقدمة في علم البيئة والمحيط الحيوي. - 53. علم البيئة السكانية. - 54. إيكولوجيا المجتمع. - 55. النظم الإيكولوجية واستعادة البيئة. - 56. بيولوجيا الحفظ والتغيير العالمي

وصول العنصر المقيد صحيح تاريخ الإضافة 2019-12-04 13:02:42 الأسماء المرتبطة Reece، Jane B Campbell، Neil A.، 1946-2004. Biology Boxid IA1722502 Camera Sony Alpha-A6300 (Control) Collection_set printdisabled معرّف خارجي جرة: oclc: السجل: 1150052579 Foldoutcount 0 معرف isbn_9781256158769 Identifier-ark: / 13960 / t5z68nc0r Invoice 1652 Isbn 9780321558237
0321558235
9780321739759
0321739752
9780321558145
0321558146
9781256167013
1256167010
1256320056
9781256320050
9781256166863
1256166863
9781408277379
1408277379
9780321697301
0321697308 Lccn 2010020623 Ocr ABBYY FineReader 11.0 (Extended OCR) Old_pallet IA13401 صفحات 710 نقطة في البوصة 300 Republisher_date 20191205172820 Republisher_operator Associate-loida-sulit @ archive.orgassociate-marycris-avenido1105115. cebu Scribe3_search_catalog isbn Scribe3_search_id 9781256158769 Tts_version 3.0-initial-170-gdf78d52

محتويات

هناك نوعان رئيسيان من تنظيم التناضح محولات الأسمدة و منظمات التناضح. يطابق صانعو الأسمولية الأسمولية في أجسامهم مع بيئتهم بشكل نشط أو سلبي. معظم اللافقاريات البحرية هي محولات تناضح ، على الرغم من أن تكوينها الأيوني قد يختلف عن تكوين مياه البحر. في حيوان منظم بشكل صارم ، تبقى كميات الملح والماء الداخلية ثابتة نسبيًا في مواجهة التغيرات البيئية. يتطلب أن يكون امتصاص وتدفق المياه والأملاح متساويين على مدى فترة زمنية طويلة.

الكائنات الحية التي تحافظ على الأسمولية الداخلية تختلف عن الوسط الذي يتم غمرها فيه تسمى منظمات التناضح. إنهم ينظمون الأسمولية في أجسامهم بإحكام ، ويحافظون على الظروف الداخلية الثابتة. هم أكثر شيوعا في مملكة الحيوان. يتحكم المنظمون بشكل فعال في تركيزات الملح على الرغم من تركيزات الملح في البيئة. مثال على ذلك أسماك المياه العذبة. تمتص الخياشيم بنشاط الملح من البيئة باستخدام الخلايا الغنية بالميتوكوندريا. سوف ينتشر الماء في السمكة ، لذلك يفرز بول منخفض التوتر (مخفف) لطرد كل الماء الزائد. الأسماك البحرية لديها تركيز تناضحي داخلي أقل من تركيز مياه البحر المحيطة ، لذلك تميل إلى فقدان الماء واكتساب الملح. يفرز بنشاط الملح من الخياشيم. معظم الأسماك ستنوهالين ، مما يعني أنها مقيدة إما بالملح أو المياه العذبة ولا يمكنها البقاء في الماء بتركيز ملح مختلف عن الذي تتكيف معه. ومع ذلك ، فإن بعض الأسماك تظهر القدرة على التنظيم الفعال عبر مجموعة واسعة من الملوحة ، وتعرف الأسماك بهذه القدرة باسم الأنواع euryhaline ، على سبيل المثال ، السمك المفلطح. وقد لوحظ أن سمك السلمون المفلطح يسكن بيئتين متباينتين - المياه البحرية والمياه العذبة - وهو أمر متأصل في التكيف مع كليهما من خلال إدخال تعديلات سلوكية وفسيولوجية.

اعتمدت بعض الأسماك البحرية ، مثل أسماك القرش ، آلية مختلفة وفعالة للحفاظ على المياه ، أي تنظيم التناضح. يحتفظون باليوريا في دمائهم بتركيز أعلى نسبيًا. تدمر اليوريا الأنسجة الحية ، لذلك ، للتغلب على هذه المشكلة ، تحتفظ بعض الأسماك بأكسيد ثلاثي ميثيل أمين. يوفر هذا حلاً أفضل لسمية اليوريا. لا تشرب أسماك القرش ، التي تحتوي على تركيز مذاب أعلى قليلاً (أي أكثر من 1000 ملي أسمول وهو تركيز مذاب في البحر) ، الماء مثل أسماك المياه العذبة.

على الرغم من عدم وجود أجهزة تنظيم تناضح محددة في النباتات العليا ، فإن الثغور مهمة في تنظيم فقد الماء من خلال التبخر ، وعلى المستوى الخلوي ، تعد الفجوة ضرورية في تنظيم تركيز المواد المذابة في السيتوبلازم. تؤدي الرياح القوية وانخفاض الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة إلى زيادة التبخر من الأوراق. حمض الأبسيسيك هو هرمون مهم في مساعدة النباتات على الحفاظ على المياه - فهو يتسبب في إغلاق الثغور ويحفز نمو الجذور بحيث يمكن امتصاص المزيد من الماء.

تشترك النباتات مع الحيوانات في مشاكل الحصول على الماء ، ولكن على عكس الحيوانات ، فإن فقدان الماء في النباتات أمر بالغ الأهمية لخلق قوة دافعة لنقل العناصر الغذائية من التربة إلى الأنسجة. طورت بعض النباتات طرقًا للحفاظ على المياه.

Xerophytes هي نباتات يمكنها البقاء على قيد الحياة في الموائل الجافة ، مثل الصحاري ، وهي قادرة على تحمل فترات طويلة من نقص المياه. النباتات النضرة مثل الصبار تخزن الماء في فجوات أنسجة الحمة الكبيرة. تحتوي النباتات الأخرى على تعديلات على الأوراق لتقليل فقد الماء ، مثل الأوراق على شكل إبرة ، والثغور الغائرة ، والجلد السميك الشمعي كما في الصنوبر. يتدحرج عشب المرام ذو الكثبان الرملية أوراقًا بها ثغور على السطح الداخلي.

النباتات المائية هي نباتات في الموائل المائية. تنمو في الغالب في الماء أو في الأماكن الرطبة أو الرطبة. يحدث امتصاص الماء في هذه النباتات من خلال كامل سطح النبات ، مثل زنبق الماء.

النباتات الملحية هي نباتات تعيش في مناطق المستنقعات (بالقرب من البحر). يجب عليهم امتصاص الماء من هذه التربة التي تحتوي على تركيز أعلى من الملح وبالتالي انخفاض إمكانات المياه (ضغط أسموزي أعلى). تتكيف النباتات الملحية مع هذا الوضع عن طريق تنشيط الأملاح في جذورها. نتيجة لذلك ، تطور خلايا الجذور إمكانات مائية أقل مما يجلب الماء عن طريق التناضح. يمكن تخزين الملح الزائد في الخلايا أو إخراجه من غدد الملح على الأوراق. يساعد الملح الذي تفرزه بعض الأنواع على حبس أبخرة الماء من الهواء ، والتي تمتصها خلايا الأوراق في السائل. لذلك ، فهذه طريقة أخرى للحصول على مياه إضافية من الهواء ، على سبيل المثال ، العشب الزجاجي وعشب الحبل.

Mesophytes هي نباتات تعيش في أراضي المنطقة المعتدلة ، والتي تنمو في تربة جيدة المياه. يمكنهم بسهولة تعويض الماء المفقود عن طريق النتح من خلال امتصاص الماء من التربة. لمنع النتح المفرط ، طوروا غطاء خارجي مقاوم للماء يسمى بشرة.

تحرير البشر

تلعب الكلى دورًا كبيرًا جدًا في تنظيم التناضح البشري عن طريق تنظيم كمية الماء المعاد امتصاصها من الترشيح الكبيبي في الأنابيب الكلوية ، والذي يتم التحكم فيه بواسطة هرمونات مثل الهرمون المضاد لإدرار البول (ADH) والألدوستيرون والأنجيوتنسين 2. على سبيل المثال ، تم الكشف عن انخفاض في إمكانات الماء عن طريق مستقبلات التناضح في منطقة ما تحت المهاد ، والتي تحفز إطلاق هرمون ADH من الغدة النخامية لزيادة نفاذية جدران قنوات التجميع في الكلى. لذلك ، يتم امتصاص نسبة كبيرة من الماء من السوائل في الكلى لمنع إفراز الكثير من الماء. [ بحاجة لمصدر ]

الثدييات البحرية تحرير

شرب الكحوليات ليس سلوكًا شائعًا في طيور البينيبيد والحوتيات. يتم الحفاظ على توازن الماء في الثدييات البحرية عن طريق المياه الأيضية والغذائية ، في حين أن الابتلاع العرضي والملح الغذائي قد يساعدان في الحفاظ على توازن الشوارد. تُفصص كليتا ذراعي الأرجل والحيتانيات في الهيكل ، على عكس تلك التي لدى غير الدببة بين الثدييات الأرضية ، لكن هذا التكيف المحدد لا يمنح أي قدرة تركيز أكبر. على عكس معظم الثدييات المائية الأخرى ، يشرب خراف البحر المياه العذبة بشكل متكرر وكثيرا ما يشرب ثعالب البحر الماء المالح. [2]

تحرير Teleosts

في الأسماك عن بعد (شعاع الزعانف المتقدمة) ، تشارك الخياشيم والكلى والجهاز الهضمي في الحفاظ على توازن سوائل الجسم ، كأعضاء تنظيم التناضح الرئيسية. تعتبر الخياشيم على وجه الخصوص العضو الأساسي الذي يتم من خلاله التحكم في التركيز الأيوني في teleosts البحرية.

بشكل غير عادي ، تمتلك أسماك السلور في عائلة Plotosidae عضوًا شجيريًا يفرز الملح خارج الخيشوم. من المحتمل أن يكون العضو التغصني نتاج تطور متقارب مع أعضاء أخرى لإفراز الملح في الفقاريات. تم اكتشاف دور هذا العضو من خلال نشاطه العالي NKA و NKCC استجابة لزيادة الملوحة. ومع ذلك ، قد يكون العضو الشجيري Plotosidae محدود الاستخدام في ظل ظروف الملوحة الشديدة ، مقارنةً بالتنظيم الأيوني النموذجي القائم على الخياشيم. [3]

تستخدم الأميبا فجوات مقلصة لجمع نفايات الإخراج ، مثل الأمونيا ، من السائل داخل الخلايا عن طريق الانتشار والنقل النشط. نظرًا لأن الفعل التناضحي يدفع الماء من البيئة إلى السيتوبلازم ، تنتقل الفجوة إلى السطح وتضخ المحتويات في البيئة.

تستجيب البكتيريا للإجهاد التناضحي عن طريق التراكم السريع للكهارل أو المواد المذابة العضوية الصغيرة عبر ناقلات يتم تحفيز أنشطتها عن طريق زيادة الأسمولية. قد تقوم البكتيريا أيضًا بتشغيل الجينات المشفرة لناقلات الأسمولية والإنزيمات التي تصنع المواد الواقية للتضخم. [4] يتميز نظام EnvZ / OmpR المكون من عنصرين ، والذي ينظم التعبير عن البورنس ، بشكل جيد في الكائن الحي النموذجي بكتريا قولونية. [5]

تحرير منتجات النفايات من عملية التمثيل الغذائي للنيتروجين

الأمونيا هي منتج ثانوي سام لعملية التمثيل الغذائي للبروتين ويتم تحويلها بشكل عام إلى مواد أقل سمية بعد إنتاجها ثم تقوم الثدييات التي تفرز بتحويل الأمونيا إلى يوريا ، بينما تشكل الطيور والزواحف حمض اليوريك ليتم إفرازه مع النفايات الأخرى عبر كلوكاسهم.


الاتجاهات المستقبلية

تحتوي كل مجموعة تصنيفية للثدييات البحرية على عضو واحد على الأقل يعيش فقط في بيئة المياه العذبة ، ولكن تم إجراء دراسات فقط حول الوظيفة الكلوية للأختام الموجودة بشكل طبيعي في المياه العذبة (Hong et al. ، 1982). ستوفر الدراسات الكلوية المقارنة للأنواع التمثيلية في كل مجموعة تصنيفية رئيسية للثدييات البحرية معلومات مفيدة حول تطور وظائف التنظيم التناضحي في الثدييات المتكيفة مع البحار. في الوقت الحاضر ، يبدو أن أنواع المياه العذبة لا تظهر قدرة كلوية متناقصة ، مما يشير إلى أنها لم تفقد وظائف التنظيم التناضحي لنظيراتها البحرية. Although a large number of studies involving feeding, fasting and infusions have provided a wealth of information on their effects on renal function, the underlying mechanisms regulating the excretion and resorption of water and solutes remain unexamined. Therefore, studies incorporating a hormonal component would be of interest. For example, the involvement of ANP in Na + excretion has yet to be examined in any marine mammal. Also, the anti-diuretic function of AVP in marine mammals remains inconclusive and warrants further investigations. A comparison of osmoregulatory hormones between river and sea otters would be of interest. The present review has indicated a number of important areas that warrant further or initial examination to elucidate osmoregulation in marine mammals.


شاهد الفيديو: مقدمة - الفيزياء النووية - المحاضرة 1 - الفيزياء النووية (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Tiridates

    عبارتك رائعة

  2. Moogujind

    أحسنت فكرة ممتازة

  3. Jimmy

    أعتقد أنك ترتكب خطأ. يمكنني إثبات ذلك. اكتب لي في رئيس الوزراء ، سنناقش.



اكتب رسالة