Πώς εμφανίζεται ο Osmoregulation σε μονοκύτταρους οργανισμούς;
Η πρόκληση:
* Διατήρηση της ισορροπίας νερού: Οι μονοκύτταροι οργανισμοί είναι συνεχώς εκτεθειμένοι σε αλλαγές στη συγκέντρωση άλατος του γύρω νερού (οσμωτικότητα). Πρέπει να διατηρήσουν ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον για να αποτρέψουν τη διόγκωση ή τη συρρίκνωση.
* Αντιμετώπιση της όσμωσης: Το νερό μετακινείται από περιοχές υψηλής συγκέντρωσης νερού (χαμηλής διαλελυμένης ουσίας) σε περιοχές χαμηλής συγκέντρωσης νερού (υψηλή διαλελυμένη ουσία) μέσω όσμωσης. Αυτή η κίνηση μπορεί να διαταράξει τον όγκο του κυττάρου.
Μηχανισμοί Osmoregulation:
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν αναπτύξει μια ποικιλία στρατηγικών για τη ρύθμιση του υδατικού ισοζυγίου τους:
* Συμβαλλόμενα κενοτάλια: Βρίσκεται σε πρωθυπουργούς γλυκού νερού όπως η αμοιβάδα και το paramecium, αυτά τα οργανίδια συλλέγουν υπερβολικό νερό από το κυτταρόπλασμα και το εκδιώκουν έξω από το κελί. Αυτό εμποδίζει το κύτταρο να εκρήγνυται λόγω της εισροής νερού από το υποτονικό περιβάλλον.
* κυτταρικό τοίχωμα: Σε οργανισμούς με κυτταρικά τοιχώματα, όπως τα βακτηρίδια και τα φύκια, το άκαμπτο τοίχωμα παρέχει δομική υποστήριξη και βοηθά να αντισταθεί στην οσμωτική πίεση. Αυτό εμποδίζει το κύτταρο από το πρήξιμο πάρα πολύ σε υποτονικά περιβάλλοντα.
* συγκέντρωση διαλυτής ουσίας: Ορισμένοι οργανισμοί ρυθμίζουν την εσωτερική συγκέντρωση της ουσίας τους ώστε να ταιριάζουν με το εξωτερικό περιβάλλον. Για παράδειγμα, τα θαλάσσια βακτήρια μπορεί να συσσωρεύουν διαλυμένες ουσίες όπως το κάλιο ή το νάτριο για να αυξήσουν την εσωτερική τους οσμωτικότητα και να αποτρέψουν την απώλεια νερού.
* Διαπερατότητα μεμβράνης: Τα κύτταρα μπορούν να ελέγξουν τη διαπερατότητα της κυτταρικής τους μεμβράνης, επιτρέποντάς τους να ρυθμίσουν το ρυθμό κίνησης του νερού. Αυτό μπορεί να γίνει με τη ρύθμιση του αριθμού και των τύπων πρωτεϊνών μεμβράνης που εμπλέκονται στη μεταφορά νερού.
* Μεταβολικές προσαρμογές: Μερικοί μονοκύτταροι οργανισμοί μπορούν να προσαρμόσουν τις μεταβολικές τους διεργασίες για να ελαχιστοποιήσουν την παραγωγή αποβλήτων που μπορούν να συμβάλουν στην οσμωτική πίεση.
Παραδείγματα:
* amoeba: Χρησιμοποιεί συστολικά κενοτόπια για να εκδιώξει την υπερβολική νερό, αποτρέποντας το πρήξιμο.
* paramecium: Βασίζεται επίσης σε συμβαλλόμενα κενοτάλια για τη διατήρηση της ισορροπίας του νερού.
* Βακτήρια αλφιλίας: Ζήστε σε περιβάλλοντα εξαιρετικά αλατόνερου και διατηρήστε υψηλές εσωτερικές συγκεντρώσεις άλατος για να αποτρέψετε την απώλεια νερού.
Περίληψη:
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν εξελίξει διαφορετικούς μηχανισμούς για να ωριμάσουν, εξασφαλίζοντας την επιβίωσή τους σε διάφορα περιβάλλοντα. Αυτές οι στρατηγικές είναι απαραίτητες για τη διατήρηση του όγκου των κυττάρων και την πρόληψη των ζημιών που προκαλούνται από την οσμωτική πίεση.
