सजीवांमध्ये मूलभूत जैविक प्रक्रियांपैकी एक आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे जलीय परिसंस्थांमध्ये राहणा .्यांसाठी osmoregulation, त्याला असे सुद्धा म्हणतात ऑस्मोटिक शिल्लक.
जीवनासाठी आवश्यक असलेल्या सर्व चयापचयाशी प्रतिक्रिया जलीय किंवा द्रव माध्यमात घडतात. या प्रतिक्रियांच्या योग्य ऑपरेशनसाठी, पाण्याची एकाग्रता आणि विरघळली (त्या सर्व कमी आण्विक वजनाच्या सेंद्रिय संयुगे जे राखण्यासाठी मदत करतात ऑस्मोटिक शिल्लक) म्हणतात प्रक्रियामध्ये तुलनेने अरुंद मार्जिनमध्ये ओसीलेट osmoregulation.
आम्ही परिभाषित करू शकतो osmoregulation राखणारी पद्धत म्हणून होमोस्टेसिस शरीराचे, जे सजीवांच्या अंतर्गत स्थिती स्थिर ठेवण्याची क्षमता आहे जी पदार्थ आणि उर्जेच्या देवाणघेवाणीद्वारे बाहेरून होणाऱ्या बदलांवर अवलंबून असते.
हे सर्व एका महत्त्वपूर्ण मार्गाने अवलंबून आहे की द्राव्य पदार्थांची नियंत्रित हालचाल अंतर्गत द्रवांमध्ये आणि वातावरणात आढळणाऱ्या द्रवांमध्ये अस्तित्वात असलेले. हे आपल्याला नियमनाकडे घेऊन जाते. पाण्याची हालचाल मूलभूत भूमिका बजावतात.
पाण्याच्या हालचालीचे हे नियमन चालते ऑस्मोसिस, जी अर्धपारगम्य पडद्याद्वारे द्रावक द्रवाच्या हालचालीवर आधारित एक भौतिक घटना आहे. ही घटना एका प्रसार ज्याला ऊर्जा खर्चाची आवश्यकता नाही आणि सजीवांच्या योग्य पेशीय चयापचयासाठी ते महत्त्वाचे आहे.
थोडक्यात, द osmoregulation च्या सांद्रता सुनिश्चित करण्यास मदत करते विरघळली अंतर्गत जीव (उदाहरणार्थ, पेशींमध्ये) आणि त्यांच्या सभोवतालचे वातावरण एकमेकांना संतुलित करतात. पडद्यातून प्रवाहित होणे अर्धपारगम्य. ही परिस्थिती नियमन करण्यास अनुमती देते ऑस्मोटिक दबाव (पडद्यामध्ये प्रवेश करणाऱ्या द्रावणाचा प्रवाह थांबवण्यासाठी लावलेला दाब).
प्राण्यांमध्ये ओस्मोटिक शिल्लक
बहुतेक प्राण्यांमध्ये पेशी पुरवणारे द्रवपदार्थ असतात isosmotic पेशींमध्ये सहअस्तित्वात असलेल्या द्रवपदार्थांच्या तुलनेत. याचा अर्थ पेशींच्या आत आणि बाहेरील द्रवपदार्थांमध्ये एक समान ऑस्मोटिक दाबहे पेशीला जास्त सूज येण्यापासून रोखते, जसे की अ मध्ये होते काल्पनिक समाधान, किंवा सुरकुत्या, काहीतरी घडते जे हायपरटोनिक द्रावण.
ते द्रव ठेवण्यास सक्षम होण्यासाठी isosmotic प्लाझ्मा पडद्याच्या दोन्ही बाजूंना, अनेक पेशी वापरतात सक्रिय आयन वाहतूक (उदा. Na+ बाहेर पंप करणे) ज्यासाठी ऊर्जा खर्च आवश्यक आहे, जो निष्क्रिय प्रक्रियांना पूरक आहे.
प्राणी पेशी एक मध्ये पाहू समस्थानिक द्रावण वनस्पतींच्या योग्य कार्यासाठी आणि विकासासाठी योग्य असलेले माध्यम. वनस्पतींमध्ये असे होत नाही: वनस्पती पेशी ज्या समस्थानिक द्रावण केस गळतीचा त्रास होऊ शकतो टर्गर, कारण त्याची पेशी भिंत द्राव्ये टिकवून ठेवते आणि उच्च अंतर्गत दाबावर अवलंबून असते.
पाणी आणि आयनांचे निष्क्रिय आणि सक्रिय संक्रमण
El निष्क्रिय संक्रमण ऊर्जेचा वापर समाविष्ट नाही: आयन ते माध्यमापासून उच्च सांद्रतेपासून कमी सांद्रतेकडे पसरतात आणि ऑस्मोसिसद्वारे, पाणी विरुद्ध दिशेने हालचाल होते. आयनिक प्रसाराचा दर हा तापमान, तर ऑस्मोसिस यावर अवलंबून असते द्राव्य ग्रेडियंट.
El सक्रिय वाहतूक चयापचय ऊर्जा आवश्यक आहे. याचा वापर जास्तीचे आयन काढून टाकणे (चयापचय कचरा) किंवा साठी आवश्यक पदार्थ शोषून घेणे माशांमध्ये, हे वाहतूक प्रामुख्याने होते गिल एपिथेलियल पेशी, मध्ये आतडे आणि मध्ये मूत्रपिंड.
ऑस्मोरग्युलेशनचे हार्मोन्स आणि अंतःस्रावी नियंत्रण
ऑस्मोरग्युलेशन खालील गोष्टींद्वारे नियंत्रित केले जाते: संप्रेरकसागरी माशांमध्ये, कॉर्टिसॉल गिलमधील क्षारांचे उत्सर्जन करण्यास प्रोत्साहन देते; गोड्या पाण्यातील माशांमध्ये, प्रोलॅक्टिन आयन शोषण आणि पाणी धारणा वाढवते. कॅल्सीटोनिन कॅल्शियमच्या व्यवस्थापनावर परिणाम करते आणि पारगम्यता पडद्याचे. याव्यतिरिक्त, अक्ष जीएच/आयजीएफ-१ (ग्रोथ हार्मोन/इंसुलिन फॅक्टर) खारट वातावरणाशी जुळवून घेण्यास मदत करते आणि टेलीओस्ट मिनरलोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर वापरतात कॉर्टिसॉल आयनिक वाहतुकीचे नियमन करण्यासाठी कार्यात्मक लिगँड म्हणून.
जलचर प्राण्यांमध्ये ऑस्मोरग्युलेशन
जलचर प्राण्यांनी गोड्या पाण्यापासून (खूप कमी) विविध प्रकारच्या अधिवासांशी जुळवून घेतले आहे. विरघळली) अतिखारट पाण्यापर्यंत (मुबलक प्रमाणात) विरघळली). यामुळे त्यांना खालील समस्यांना तोंड द्यावे लागते: ऑस्मोटिक शिल्लक खूप वेगळे. याव्यतिरिक्त, प्रत्येक प्रजाती एका आत कार्य करते सभोवतालची ऑस्मोलॅरिटी श्रेणी दृढ.
- पिनहोल: मर्यादित श्रेणी सहन करणारे जीव खारटपणा गोड्या आणि खाऱ्या पाण्यातही पर्यावरणाचे.
- युरीहालिनो: विविध प्रकारच्या जीवांना सहन करणारे जीव खारटपणा, उदाहरणार्थ, गोड्या, खाऱ्या आणि सागरी पाण्यात राहण्याची आणि हालचाल करण्याची क्षमता असणे. काही जे नद्या आणि समुद्रात स्थलांतर करतात.
हे साध्य करण्याचे मुख्यतः दोन मार्ग आहेत: osmoregulation:
El osmoconformism मध्ये असलेल्या प्राण्यांचा संदर्भ देते ऑस्मोटिक शिल्लक ते ज्या वातावरणात राहतात, म्हणजेच त्यांच्या शरीरातील द्रवपदार्थ जवळजवळ isosmotic पर्यावरणाच्या बाबतीत. ते सहसा सागरी जीव, विशेषतः अनेक अपृष्ठवंशी प्राणी आणि काही कार्टिलागिनस पृष्ठवंशी जे जमा होतात युरिया आणि इतर ऑस्मोलाइट्स जे सभोवतालच्या ऑस्मोटिक दाबाचे प्रमाण समान करतात.
प्राणी osmoregulators माध्यमापेक्षा त्यांची अंतर्गत ऑस्मोलॅरिटी वेगळी ठेवतात, सक्रियपणे समायोजित करतात पाण्याचे संतुलन आणि आयन. ऊर्जेचा खर्च त्यानुसार बदलतो पारगम्यता शरीराच्या पृष्ठभागाचे. जर चंचलता शरीरातील द्रवपदार्थांचे प्रमाण वातावरणापेक्षा जास्त असते, तर प्राणी हायपरोस्मोटिक; जर ते कमी असेल, तर ते हायपोऑस्मोटिक.
हवामान अनुकूलन आणि क्षारता बदल
प्रजाती युरीहालाइन (उदाहरणार्थ, नद्या आणि समुद्रादरम्यान स्थलांतर करणारे काही) अतिरिक्त आव्हानांना तोंड देतात. त्यांच्या हवामानाशी जुळवून घेण्यामध्ये हळूहळू बदल होतात. आयनिक ट्रान्सपोर्टर्सची अभिव्यक्ती गिल्स आणि आतड्यांमध्ये, समायोजने मूत्रपिंडाचे कार्य आणि एक छान हार्मोनल नियमन (कॉर्टिसोल, प्रोलॅक्टिन, GH/IGF-1). या बदलांसाठी आवश्यक आहे वेळ आणि ऊर्जा; म्हणून, खारटपणात अचानक बदल होऊ शकतात ऑस्मोटिक ताण.
गोड्या पाण्यातील माशांमध्ये ओसमोरगुलेशन
गोड्या पाण्यातील माशांमध्ये, ची सांद्रता आयन शरीर हे पाण्यातील शरीरापेक्षा मोठे असते. यामुळे आतील भागात पाण्याचे प्रसार गिल्स आणि त्वचेच्या एपिथेलियममधून माशांचे रक्त बाहेर पडते. अनियंत्रित, हा प्रवाह ऊतींना सूज देऊ शकतो आणि महत्वाच्या कार्यांना बिघडू शकतो.
भरपाई करण्यासाठी, या माशांच्या मूत्रपिंडातून मोठ्या प्रमाणात मूत्र खूप पातळ (उच्च ग्लोमेरुलर फिल्ट्रेशन), जे बाहेर काढण्याची परवानगी देते पाणी जास्त. माशांचे क्षाराचे प्रमाण वातावरणापेक्षा जास्त असल्याने, त्यांचे क्षाराचे प्रमाण कमी होते. इलेक्ट्रोलाइट्स प्रसाराद्वारे, म्हणून त्यांना आवश्यक आहे क्षारांचे पुनर्शोषण करणे मध्ये विशेष पेशींद्वारे गिल्स आणि त्या द्वारे मिळवा आहार.
ब्रँचियल एपिथेलियममध्ये, आयन एक्सचेंज आयन एक्सचेंजशीच जोडलेले असते. चयापचय. कार्बन डायऑक्साइडचे रूपांतर बिकार्बोनेट आणि आयनांसह देवाणघेवाण होते क्लोराईडतर अमोनियम (प्रथिने अपचयातून) त्याची देवाणघेवाण करून बाहेर काढता येते सोडियम. अशा प्रकारे, कचरा उत्सर्जन च्या देखभालीशी जोडलेले आहे आयनिक होमिओस्टॅसिस.
El pH पाण्याच्या परिस्थितीचे हे आदानप्रदान: अधिक वातावरणात .सिडस्, Na+ चे शोषण कठीण आहे आणि सोडियम रक्तात जमा होऊ शकते आणि होऊ शकते सूज किंवा संवेदनशील प्रजातींमध्ये जलोदर. राखा स्थिर पीएच आणि प्रजातींच्या श्रेणीत ऑस्मोटिक त्रास टाळणे आवश्यक आहे.
अॅक्वेरिओफिलियामध्ये, थोड्या प्रमाणात जोडणे सामान्य आहे क्लोरीन नसलेले मीठ जैविक स्थिरता अद्याप अस्तित्वात नसताना अलीकडेच सायकल चालवल्या गेलेल्या गोड्या पाण्याच्या सुविधांमध्ये. काही विशिष्ट घटकांची उपस्थिती आयन पाण्यात ते गिलमध्ये देवाणघेवाण सुलभ करते आणि मदत करते अमोनिया नियंत्रित करा प्रणालीच्या परिपक्वता टप्प्यात. ते केले पाहिजे निकष आणि प्रजातींनुसार, कारण काही प्रजाती चालकता वाढण्यास संवेदनशील असतात.
खार्या पाण्यातील माशांमध्ये ओस्मोरेगुलेशन
सागरी माशांमध्ये, बाह्य वातावरण असते हायपरोस्मोटिक त्याच्या अंतर्गत द्रवपदार्थांच्या बाबतीत. म्हणून, पाणी शरीर सोडा ऑस्मोसिस द्वारे आणि आयन समुद्रातून प्रसाराद्वारे प्रवेश करा गिल्समुख्य धोका म्हणजे निर्जलीकरण जर सक्रियपणे दुरुस्त केले नाही तर.
निर्जलीकरण टाळण्यासाठी, सागरी मासे ते समुद्राचे पाणी पितात. आणि पाणी शोषून घेतात आतडे क्षारांचा काही भाग अवक्षेपित करून वेगळे केल्यानंतर. जास्त प्रमाणात एनएसीएल ते गिलमध्ये क्लोराइड पेशी (मायटोकॉन्ड्रियाने समृद्ध) द्वारे बाहेर काढले जाते जे स्राव करतात क्लोरो विशिष्ट मार्गांनी आणि बाहेर काढा सोडियम अर्धपेशीय मार्गांनी. उर्वरित काही भाग उत्सर्जित होतो स्टूल y मूत्र.
गोड्या पाण्यातील माशांपेक्षा वेगळे, अनेक सागरी मासे उत्पादन करतात थोडेसे मूत्र आणि उच्च सिग्नल एकाग्रतेसह. हे कमी उपस्थितीशी संबंधित आहे ग्लोमेरुली मूत्रपिंडात; काही प्रजाती, जसे की समुद्री घोडे, मूत्रपिंड विकसित करा गोलाकार. बरे होण्यासाठी पाणी आणि तोटा मर्यादित करा, त्यांच्याकडे बराच काळ आहे मूत्रपिंडाच्या नळ्या आणि प्रभावी पुनर्शोषण यंत्रणा.
सागरी कार्टिलागिनस माशांमध्ये (घरगुती मत्स्यालयांमध्ये सामान्य नाही), रणनीती वेगळी असते: ते आहेत ऑस्मोकॉन्फॉर्मर्स जे जमा होतात युरिया आणि इतर ऑस्मोलाइट्स समुद्राच्या ऑस्मोटिक दाबाची बरोबरी करण्यासाठी, विशेष ग्रंथींद्वारे अतिरिक्त क्षार बाहेर काढण्यासाठी वापरतात. हा उल्लेख विविधता दर्शवितो उत्क्रांतीवादी उपाय त्याच ऑस्मोटिक समस्येसाठी.
El तणाव ऑस्मोरग्युलेशन बदलते: अचानक बदल खारटपणा, पाण्याची खराब गुणवत्ता किंवा अपुरे व्यवस्थापन अस्थिर करते संप्रेरक आणि आयनिक वाहक. जरी कॉर्टिसॉल खाऱ्या पाण्याशी जुळवून घेण्यास मदत करते, दीर्घकालीन ताणामुळे उपकला अडथळा आणि पाण्याचे संतुलन, वाढत्या संवेदनशीलतेसाठी रोगजनक.
मत्स्यशेतीतील परिणाम
मत्स्यपालन उत्पादनात, पाण्याची क्षारता हा एक घटक आहे गंभीर वाढीसाठी. ऑस्मोरग्युलेशनमध्ये एक समाविष्ट आहे ऊर्जा खर्च जे, जर ते जास्त असेल तर, संसाधने काढून घेते वाढ आधीच फीड रूपांतरण. समायोजित करा क्षारता श्रेणी प्रजाती आणि टप्प्यानुसार इष्टतम, सोबत तापमान y छायाचित्रण कालावधी, उत्पादकता आणि कल्याण वाढवते. सागरी टेलीओस्टमध्ये, हायपरऑस्मोटिक वातावरणाच्या संपर्कात आल्याने त्यांना तीव्रता येते क्षारांचे उत्सर्जन आणि चयापचय खर्च वाढवते; म्हणून, जलसंवर्धन तज्ञ क्षारता सुधारण्यासाठी सुधारित करतात कामगिरी y अस्तित्व.
ऑस्मोटिक बॅलन्स गुंतागुंतीचा वाटू शकतो, पण तो आहे आवश्यक आयुष्यभरासाठी. ते समजून घेतल्याने अर्थ लावण्यास मदत होते वागणूक आणि जंगली आणि मत्स्यालयातील माशांच्या गरजा. मुख्य म्हणजे आदर करणे पर्यावरणीय श्रेणी प्रत्येक प्रजातीतील बदल टाळा अचानक आणि पाण्याची गुणवत्ता सुनिश्चित करणे जी त्याच्या संरक्षण यंत्रणांना टिकवून ठेवते osmoregulation अनावश्यक ऊर्जा खर्चाशिवाय.
