Osmorregulação

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    1. 1. Biologia Geologia – 10º ano Prof. Cristina Vitória
    2. 2. <ul><li>Distinguir osmorreguladores de osmoconformantes ; </li></ul><ul><li>Relacionar os diferentes habitats com os mecanismos de osmorregulação; </li></ul><ul><li>Compreender o mecanismo de controlo da osmorregulação. </li></ul>
    3. 3. <ul><li>O suor e as lágrimas são elementos fortes na cultura portuguesa; </li></ul><ul><li>Todos estes líquidos são na verdade salgados ; </li></ul><ul><li>Todos os seres vivos possuem água e sais minerais, quer nas suas células, quer nos fluidos extracelulares ( fluidos intersticiais, sangue e linfa). </li></ul>
    4. 4. <ul><li>Como é que os seres vivos mantêm a concentracção de água e sais dentro de limites homeostáticos? </li></ul><ul><li>Isto é, dentro de valores que não afectam a composição do meio interno e, portanto a sua pressão osmótica ? </li></ul>
    5. 5. “ A manuten çã o do volume relativamente constante e da composi çã o est á vel dos fluidos corp ó reos é essencial para a homeostase” O volume do organismo e a concentração de solutos devem ser mantidos dentro de determinados limites
    6. 6. Os organismos representam sistemas abertos , obtendo água, eletrólitos, nutrientes e excretando resíduos (CO 2 , excretas nitrogenados) e excesso de água e solutos.
    7. 7. <ul><li>O controlo da osmolaridade interna do organismo é fundamental para a manutenção da homeostasia. </li></ul><ul><li>A osmorregulação compreende mecanismos que procuram manter estáveis as concentrações de substâncias dentro e fora das células. </li></ul><ul><li>Osmorregulação – processo que permite a manutenção do equilíbrio de água e sais no organismo. </li></ul>
    8. 8. <ul><li>A maioria dos animais apresentam sistemas excretores eficientes, que contribuem para a manutenção da composição do meio interno, ajustando a quantidade de sais e outras substâncias. </li></ul>
    9. 9. <ul><li>É o controle do conteúdo de água e a concentração de sais no corpo de um ser vivo. </li></ul><ul><li>Nas águas doces a osmorregulação deve opor-se à tendência da água de passar, por osmose , para o corpo do ser vivo. </li></ul>
    10. 10. <ul><li>Desenvolveram-se vários processos para eliminar o excesso de água, como são: </li></ul><ul><ul><li>os vacúolos contrácteis dos protozoários </li></ul></ul><ul><ul><li>os rins com glomérulos muito desenvolvidos dos peixes de água doce. </li></ul></ul>
    11. 11. <ul><li>Nos vertebrados marinhos o problema é oposto, isto é, prevenir a excessiva perda de água e facilitar a secreção de sais, pelo que possuem rins com poucos glomérulos . </li></ul><ul><li>Nos vertebrados terrestres os perigos da dissecação são reduzidos pela presença de longos túbulos nos rins que permitem a absorção de sais e água. </li></ul>
    12. 12. <ul><li>Osmoconformantes - São seres vivos cuja pressão osmótica varia conforme a pressão osmótica do meio externo, ou seja, a concentração do meio interno varia com as variações de concentração do meio envolvente . </li></ul><ul><li>Asterias rubens no seu habitat </li></ul>
    13. 13. <ul><li>Osmorreguladores - São seres vivos que mantêm a pressão osmótica interna, independentemente das variações da pressão osmótica do meio exterior, ou seja, têm a capacidade de controlar a concentração de água e de solutos face às variações de composição do meio externo. </li></ul><ul><li>Artémia salina, um osmorregulador capaz de suportar grandes variações de salinidade. </li></ul>
    14. 16. <ul><li>Animal A – osmoconformante (Invertebrados.) </li></ul><ul><li>Animal B – osmorregulador (Invertebrados terrestres/água doce; Protistas água doce e Vertebrados) </li></ul>
    15. 17. <ul><li>Os problemas da osmorregulação que se apresentam aos animais são diferentes consoante o seu habitat . </li></ul><ul><li>Assim, os organismos osmorreguladores têm que se adaptar às diferentes concentrações do exterior, recorrendo a mecanismos que lhes permitem manter a sua osmolaridade interna . </li></ul>
    16. 18. <ul><li>Os peixes ósseos marinhos apresentam um meio interno hipotónico , relativamente à água do mar; </li></ul><ul><li>Os peixes de água doce possuem um meio interno hipertónico relativamente ao meio em que vivem. </li></ul>
    17. 19. OSMORREGULAÇÃO: Peixes cartilaginosos H 2 O Sais <ul><li>Relativamente isosmótico; </li></ul><ul><li>acumulação de ureia no sangue impede a perda de água; </li></ul><ul><li>influxo de sal pelas brânquias e alimento; </li></ul><ul><li>excreção de sal pela glândula rectal; </li></ul>Sais
    18. 20. Peixes ósseos marinhos : tendência a perder água. Glomérulo reduzido MgSO 4 MgSO 4 Absorção de Sulfato de magnésio Pouca urina concentrada com MgSO 4 Ingestão de água salgada Eliminação de sal pelas brânquias (transp. activo) Fezes ricas em MgSO 4
    19. 21. HIPEROSMÓTICO EM RELAÇÃO AO MEIO Absorção de NaCl pelas brânquias Reabsorção de NaCl pelo rim Glomérulo desenvolvido Urina diluída Peixes ósseos de água doce : tendência a ganhar água. H 2 O H 2 O H 2 O
    20. 22. Glândula de sal Excreção Osmorregulação répteis e aves marinhos : escassez de água e excesso de sal
    21. 23. <ul><li>Peixes ósseos marinhos - A tendência é perder muita água para o meio por osmose e a compensação consiste na ingestão de água (salgada), excreção de urina concentrada e eliminação do excesso de sal, por transporte activo. </li></ul><ul><li>Peixes ósseos de água doce - A tendência é entrar muita água por osmose a compensação consiste na excreção de urina diluída e obtenção de sais, por transporte activo. </li></ul>
    22. 25. <ul><li>Conseguem ingerir alimentos ou mesmo beber água do mar </li></ul><ul><li>e produzir uma urina mais concentrada. </li></ul>Água do mar ingerida Urina produzida Volume (ml) Concentracção de sal (mmol/ litro) Volume (ml) Concentracção de sal (mmol/ litro) Balanço hídrico Homem 1000 535 1350 400 <ul><li>350 </li></ul>Baleia 1000 535 650 820 + 350
    23. 28. EXCREÇÕES NITROGENADAS Peixes Ósseos Anfíbios (girinos) Mamíferos, Anfíbios (adulto) Peixes cartilaginosos Répteis (maioria), Aves URÉIA AMÔNIA ÁC. ÚRICO + H 2 0 -H 2 0
    24. 29. <ul><li>Nos animais terrestres, o principal problema a combater é a perda de água por evaporação. </li></ul><ul><li>Os mecanismos de osmorregulação nos animais terrestres têm, então, como principal objectivo conservar a água. </li></ul><ul><li>Em qualquer sistema excretor, a eliminação dos resíduos e a osmorregulação são asseguradas por 3 processos fundamentais: filtração , reabsorção e secreção . </li></ul>
    25. 30. <ul><li>A minhoca vive em habitats húmidos, entrando bastante água através da pele por osmose. </li></ul><ul><li>Como será, em termos de quantidade e concentração, a urina produzida pelos seus nefrídios? </li></ul><ul><li>Urina abundante e diluída . </li></ul><ul><li>A tendência dos animais terrestres é perder água por evaporação nas superfícies respiratórias, tegumento/pele, urina e fezes. </li></ul><ul><li>De que forma poderão compensar estas perdas? </li></ul><ul><li>Ingerindo grande quantidade de água e conservando-a, excretando urina concentrada (com pouca água) e fezes secas. </li></ul><ul><li>  </li></ul>
    26. 31. <ul><li>Os Platelmintes, como a planária, possuem os túbulos excretores mais primitivos. </li></ul><ul><li>Como não têm sistema circulatório, as células-flama encontram-se mergulhadas no fluido que banha as células corporais. </li></ul><ul><li>Este fluido é filtrado para as células flama e o batimento dos cílios desloca-o ao longo dos túbulos, que o drenam para ductos excretores . </li></ul><ul><li>Estes, por sua vez, esvaziam-se para o meio externo através dos poros excretores . </li></ul>
    27. 32. <ul><li>Na minhoca, o funil ciliado de cada nefrídio , recolhe o fluido corporal, e à medida que este se desloca ao longo do túbulo ocorre a reabsorção de substâncias necessárias ao organismo para os capilares e são segregadas do sangue certas excreções que passam para o túbulo. </li></ul>
    28. 33. <ul><li>Os túbulos de Malpighi dos insectos absorvem substâncias da hemolinfa e lançam-nas no intestino, onde se misturam com as fezes. </li></ul><ul><li>Água e alguns sais são reabsorvidos pelas glândulas do recto , libertando-se para o exterior os produtos de excreção. </li></ul>
    29. 34. <ul><li>As estruturas excretoras dos vertebrados asseguram a eliminação dos resíduos e a regulação da pressão osmótica. </li></ul><ul><li>Nos vertebrados, as estruturas excretoras estão reunidas em dois órgãos, os rins , que possuem nefrónios onde a urina é formada em três etapas: filtração , reabsorção e secreção . </li></ul>
    30. 37. Glomérulo Cápsula de Bowman Excreção: K + , H + Água, exc. nitrogenadas Túbulo renal FUNÇÕES DO RIM 1,2 L de sangue / min passam pelos rins .:  1800 L por dia destes  180 L de água deixam o sangue para fazer parte do filtrado, mas são produzido 1-2L de urina/ dia .: 178 L são REABSORVIDOS Filtração Reabsorção Reabsorção : água, NaCl, glicose, aminoácidos. Secreção Secreção : algumas moléculas estranhas passam direto do sangue para os túbulos. Ex.: drogas, remédios.
    31. 38. Glomérulo Alça descendente Glicose Aminoácidos Ca ++ Alça ascendente Tubo Coletor Alça de Henle ORGANIZAÇÃO BÁSICA DO NÉFROM Reabsorção activa (gasto de energia): glicose, aminoácidos, sais Reabsorção passiva (difusão): água
    32. 39. <ul><li>1- Na parte ascendente da ansa de Henle , o NaCl é bombeado, por transporte activo, para fora da urina para os fluidos intersticiais da medula, tornando-os muito hipertónicos , mas a água não o pode acompanhar, por osmose, pois esta região do tubo é-lhe impermeável. </li></ul><ul><li>2- A crescente concentração de NaCl nos fluidos intersticiais da medula provoca a absorção osmótica de água da parte descendente da ansa de Henle, o que faz aumentar a concentração do filtrado que passa para a parte ascendente. </li></ul>
    33. 40. <ul><li>3- A urina, que entra no tubo colector, é menos concentrada que o fluido intersticial da medula, o que faz com que esta perca água ao longo do tubo colector e se torne cada vez mais concentrada. </li></ul><ul><li>4- A água reabsorvida da parte descendente da ansa de Henle e do tubo colector, passa da medula para a veia renal. </li></ul><ul><li>5- A região final do tubo colector é permeável à ureia , que se encontra em elevada concentração. Assim, ocorre a difusão desta substância para os fluidos intersticiais, para depois passar novamente para a região ascendente da ansa. </li></ul>
    34. 41. <ul><li>Nos animais osmorreguladores, a função dos rins é regulada por processos de retroacção negativa , ou seja, uma pressão osmótica alta leva a um aumento de reabsorção de água pelos capilares sanguíneos, tornando-se a urina mais concentrada. </li></ul><ul><li>Quando a pressão osmótica diminui, a água não é reabsorvida, originando urina mais diluída. </li></ul>
    35. 42. <ul><li>A quantidade de água reabsorvida e a concentração final da urina dependem da permeabilidade das paredes do tubo contornado distal e, sobretudo, do tubo colector. </li></ul><ul><li>Esta permeabilidade é controlada por uma hormona antidiurética ( ADH ). </li></ul>
    36. 43. <ul><li>A concentração final da urina depende da permeabilidade do tubo colector e do tubo contornado distal , que é controlada pela ADH , produzida pelo hipotálamo e libertada pela hipófise . </li></ul>
    37. 44. <ul><li>A figura representa o mecanismo desencadeado quando um indivíduo é exposto a uma situação que implica perda de água, como por exemplo um trabalho físico intenso. </li></ul><ul><li>1.1- Explique o aumento da pressão osmótica verificado. </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>1.1- O aumento da pressão osmótica resulta da perda de água por transpiração, aumentando, assim, a concentração do meio interno. </li></ul>
    38. 45. <ul><li>1.2- Identifique a estrutura do sistema nervoso que detecta a alteração da pressão osmótica e desencadeia uma resposta.   </li></ul><ul><li>1.2- O hipotálamo. </li></ul><ul><li>1.3- Descreva a resposta desencadeada, no sentido de contrariar o aumento da pressão osmótica. </li></ul><ul><li>1.3- Quando os osmorreceptores hipotalâmicos detectam o aumento da pressão osmótica, libertam ADH. esta hormona actua sobre as células do tubo colector, aumentando a sua permeabilidade. Assim, verifica-se um aumento da quantidade de água reabsorvida para os capilares. </li></ul><ul><li>1.4- Indique como é a concentração da urina produzida no caso de ser libertada ADH. </li></ul><ul><li>1.4- Urina muito concentrada. </li></ul>

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