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L'osmoregolazione è il mantenimento di un equilibrio capace di sostenere la vita, tra acqua e soluti disciolti nei liquidi organici. Gli animali di acqua dolce tendono ad acquistare acqua essendo iperosmotici rispetto al loro ambiente; la maggior parte dei pesci marini tende invece a perdere acqua avendo liquidi organici che sono meno concentrati dell'acqua di mare, ovvero sono iposmotici rispetto all'ambiente nel quale vivono.
Il problema di mantenere l'equilibrio tra acqua e ioni nei liquidi interni è strettamente legato al processo dell'escrezione.
Il termine urina è usato in senso generale per indicare qualsiasi tipo di rifiuto metabolico azotato prodotto dai reni o dalle altre strutture deputate all'escrezione.
Un caso particolare di ambiente è quello delle acque salmastre; infatti molti animali d'acqua dolce e molti animali marini non sono in grado di tollerare le notevoli variazioni di salinità presenti in queste zone. Tuttavia sono proprio queste zone che sono particolarmente ricche di sostanze nutritive e di ossigeno disciolto.
Prodotti terminali del metabolismo azotato:
- Ammoniaca: che si ottiene dalla deamminazione degli amminoacidi.Tipico degli animali
acquatici. Tossico, cioè aumenta il pH dei liquidi (li rende basici). Idrosolubile.
- Urea: è altamente solubile e tossica ad altre concentrazioni in quanto inattiva le proteine. È tipico
dei mammiferi, degli anfibi, degli squali.
- Acido Urico: è insolubile nell'acqua e può essere eliminato sotto forma di cristalli per limitare le
perdite d'acqua. È tipico degli uccelli, degli insetti, dei rettili, delle chiocciole terr.
- Guanina: è uguale all'acido urico, se non nell'avere un amminogruppo in più. È tipico dei ragni.
Meccanismi di escrezione e osmoregolazione:
- Vacuoli contrattili: tipici dei Protozoi d'acqua dolce, espellono l'acqua in eccesso che tende ad
entrare nella cellula per osmosi. In molti Protozoi come in amoeba non sono
strutture permanenti e comunque sono strutture poste al centro di una fitta rete
di tubuli posti in comunicazione con il reticolo endoplasmatico.
- Superfici del corpo: gli Cnidari, gli Echinodermi ed i Poriferi sono privi di strutture specializzate
per l'osmoregolazione ed utilizzano le cellule poste sulla superficie del corpo.
- Protonefridi: sono strutture tubulari ramificate e terminanti in bulbi cavi chiusi ed espellono
l'urina attraverso i nefridiopori. I bulbi sono costituiti da due cellule: una funge da
cappuccio con all'interno delle ciglia per filtrare che si collega a quella sottostante
con delle membrane che lasciano passare ciò che deve essere filtrato. Tipico dei
platelminti.
- Metanefridi: sono tipici di animali metamerici; il liquido celomatico entra nei metanefridi
attraverso un'apertura chiamata nefrostoma, il tubulo segue un percorso ad anse fino
ad una vescica di accumulo, la vescica si svuota all'esterno attraverso un nefridioporo.
- Ghiandole antennali e mascellari: tipiche dei crostacei; terminano internamente in un labirinto
bulbiforme e in un sacco terminale cieco bagnati dall'emolinfa.
Un apparato di questo tipo è molto adatto per animali con
circolatorio aperto infatti in caso contrario ci sarebbero delle
perdite di emolinfa.
- Tubuli malpighiani: nella maggior parte degli artropodi terrestri l'apparato costituito dai tubuli
malpighiani e dall'intestino posteriore interviene nell'escrezione e
nell'osmoregolazione. I tubuli malpighiani sono tubuli a fondo cieco che si
bagnano nell'emolinfa ed assorbono per osmosi le sostanze da eliminare che
vengono riversate nell'intestino ed eliminate.
- Reni dei vertebrati: sono pari e posti in posizione dorsale, compatti e a forma di fagiolo; ciascuno
è connesso ad un grande condotto detto uretere che trasporta l'urina da un
rene alla vescica la quale si svuota all'esterno mediante l'uretra.
Le unità funzionali dei reni sono i nefroni che sono principalmente
costituiti da un corpuscolo renale (un intreccio di capillari, il glomerulo
circondato da una capsula, capsula di Bowman che è un'estremità chiusa), e
da un tubulo renale che conduce il filtrato dal corpuscolo ai canali collettori
che erogano l'urina all'uretere.. Il tubulo è costituito da tre unità funzionali
che sono: un tubulo contorto prossimale, un tubulo intermedio (ansa di
Henle) ed un tubulo contorto distale, nei quali il filtrato è ulteriormente
modificato.
I rettili e gli uccelli marini possiedono delle ghiandole (di escrezione) del sale specializzate che eliminano grandi quantità del sale ingerito insieme all'acqua di mare o all'alimento.
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