OSMORREGULACION Y EXCRECION

EXCRECION

OSMORREGULACIONLa osmorregulación es el proceso mediante el cual los seres vivos mantienen relativamente constante su medio interno, de manera que su composición química varíe muy poco. Para ello, los organismos deben regular la entrada y salida de agua, sales minerales y otras sustancias.Los organismos unicelulares acuáticos como las bacterias y muchos protozoos están en contacto permanente con el agua y ello facilita ampliamente este proceso. En los organismos pluricelulares, por el contrario, solo algunas superficies celulares se encuentran en contacto con el ambiente externo, mientras que las células internas están rodeadas por un líquido extracelular que tiene una composición y unas características diferentes a las del entorno..

La función principal de la  osmorregulaciòn es mantener la composiciòn quìmica del citoplasma celular y de los fluidos internos dentro de los lìmites los que se puede desarrollar una especie.la osmorregulaciòn se basa principalmente en el movimiento de sustancias entre los fluidos internos del organismos y el medio ambiente.para la realizaciòn de este proceso los seres vivos generalmente cuentan con estructuras como sistemas excretores, òrganos, tejidos, cèlulas y vacuolas. estas estructuras se especializan en eliminar desechos tòxicos que se producen a partir el metabolismo celular. Tanto en organismos pluricelulares como unicelulares el proceso fundamental para llevar a cabo la osmorregulaciòn es la òsmosis.

OSMOSISLA OSMOSIS:  es el paso de agua a travès de una membrana que tiene permeabilidad diferencial, es decir, que no es igualmente pemeable a todo tipo de sustancias. Esta permeabilidad es la que permite que el interior de la cèlula tenga una concentracion de sustancias diferente a la del exterior celular. El agua ingresa a las cèlulas con màs facilidad que las demàs sustancias.

Células en soluciones hipotonicas

Células en soluciones hipertonicas

Células en soluciones isotonicas

LA EXCRECIÓN ES UNA FUNCIÓN VITAL:

Los seres vivos pueden fabricar sus alimentos u obtenerlos del medio. Los digieren para liberar los nutrientes que contienen y, a través de procesos metabólicos, los utilizan para formar o descomponer sustancias. Como consecuencia, se producen sustancias de desecho que deben ser expulsadas, pues de lo contrario, pueden producir intoxicación e, incluso, la muerte del organismo

La excreción es la función mediante la cual los seres vivos liberan sustancias desecho, manteniendo con ello, la homeostasis o equilibrio interno. Para realizar este proceso, cuentan con diversas estructuras: organelos celulares, células, órganos y sistemas especializados, como lo estudiaremos a continuación

Las principales sustancias de desecho que producen las células de los seres vivos son el dióxido de carbono (CO2), el agua (H20) yel amoníaco (NH3). El dióxido de carbono y el agua se producen durante la respiración de organismos aeróbica como los seres humanos. El amoníaco es un compuesto de desecho que se originan por la degradación de las proteínas. Existen otros compuestos de desecho, los cuales varían de acuerdo con los distintos tipos de organismos; entre ellos se encuentran los taninos producidos por las plantas, la urea y el ácido úrico, producidos por los animales.

Además de eliminar sustancias de desecho, la excreción permite a los organismos controlar la concentración de sales y de otras sustancias disueltas en las células, las cuales afectan su funcionamiento. La excreción también mantiene el equilibrio hídrico, es decir, la cantidad de agua que sale y entra al organismo.

En los seres vivos este transporte de agua y sales, y el control interno de los niveles de estos compuestos es lo que se denomina osmorregulación, un proceso necesario para mantener el equilibrio hídrico y químico dentro de los organismos.

LA OSMORREGULACIÓN

Los contenidos celulares de todos los seres vivos son similares, en su composición, al agua de mar, aunque las concentraciones de las diferentes sustancias varían en relación con el medio en el cual viven. Estas variaciones son las que determinan, por ejemplo, la diversidad de los sistemas de excreción en los seres vivos.

La excreción en móneras, protistas y hongosComo resultado del metabolismo de las móneras, protistas y hongos se producen sustancias de desecho que se eliminan a través de las membranas celulares mediante: transporte pasivo, transporte activo y exocitosis; mecanismos que, como sabes, también son importantes para la adquisición de las sustancias que la célula requiere para vivir.

La ocurrencia de uno u otro tipo de proceso depende del tipo y del tamaño del elemento, molécula o sustancia que se requiera movilizar. La tabla de la parte inferior de la página muestra las principales sustancias de desecho que son excretadas por estos organismos; algunas de ellas son re utilizadas por otros organismos. 

EXCRECIÓN EN LAS PLANTASLas plantas excretan agua y dióxido de carbono, como resultado del proceso de la respiración, y oxígeno, como resultado del proceso de la fotosíntesis. En estos organismos no existen sistemas de excreción especializados, sin embargo, en algunos grupos de plantas se observan estructuras especiales como las glándulas de salo las lenticelas cuya función es la excreción de sales en ambientes ricos en estas sustancias.

Además de estas pocas sustancias, las plantas son capaces de producir algunas otras que tienen aplicaciones industriales por lo que, si bien no son productos de desecho, las veremos aquí con un poco de detalle.

Estructuras excretoras en las plantas

Las plantas presentan unas estructuras denominadas estomas que se encuentran en las áreas donde se realiza la fotosíntesis, principalmente en las hojas. Son en realidad células especializadas que se encargan de la excreción de los gases (dióxido de carbono y oxígeno) y el agua. 

Un estoma está formado por una cavidad y unas células oclusivas que se encuentran a lado y lado de la abertura y se encargan de abrir y cerrar el estoma. De esta forma regulan la salida de gases y agua, aunque también están involucrados en  el ingreso de gases a la planta. 

Algunas plantas cuentan con unas estructuras denominadas lenticelas que también se encuentran involucradas en la movilización de agua y gases. Se forman en las cortezas de los tallos y ramas de los árboles y las plantas. Los manglares cuentan con este tipo de estructuras.

Las plantas halófitas, es decir, aquellas que se desarrollan en ambientes salinos presentan otro tipo de estructuras denominadas glándulas de sal, las cuales facilitan la excreción de sal que la planta recibe en exceso como consecuencia de su crecimiento en estos ambientes. Estas glándulas se ubican en las hojas y excretan sobre su superficie la sal, la cual es removida por el agua o el viento

Metabolitos secundarios producidos por las plantas

Como resultado de sus procesos metabólicos las plantas producen sustancias que no son esenciales para su mantenimiento pero tampoco son desechos metabólicos. Estas sustancias se denominan metabolitos secundarios y pueden jugar un papel importante en la defensa de las plantas contra el ataque de los herbívoros y, en general, tienen aplicaciones médicas e industriales.

Estos compuestos pueden ser de varios tipos y su clasificación depende del tipo de ruta metabólica en la cual se forman y, por consiguiente, de sus características químicas Los alucinógenos son metabolitos secundarios producidos por las plantas. Son sustancias que causan graves alteraciones en la percepción. La amapola es una planta que produce el alcaloide llamado morfina. En medicina se utiliza como analgésico, pero genera alto grado de adicción. Los  taninos  son metabolitos secundarios utilizados para curtir las pieles y convertirlas en cuero. tiene tono oscuro, sabor amargo  y  astringente, y colores que van desde el amarillo hasta el castaño oscuro, casi negro. 

Se encuentran en la madera de los árboles leñosos. Son toxinas que limitan el crecimiento de los herbívoros que las ingieren. Además, tienen aplicaciones en la fabricación de los vinos tintos y del whisky.Los aceites esenciales son los responsables de los aromas que expiden ciertas plantas o partes de ellas. Industrialmente, son utilizados para la elaboración de perfumes y alimentos. A nivel ecológico, son importantes en la atracción de polinizadores y la defensa de la planta contra el ataque de herbívoros. Algunos de los aceites esenciales más comunes son el iazmín y el lavanda; el limón y la naranja muy perceptible en las cáscaras de los frutos; o el incienso que es una resina exhudada a través de los tallos.

El látex es uno de los productos de excreción de las plantas que tiene una importante aplicación industrial: la producción del caucho. El látex una mezcla de aceites, azúcares, sales minerales, proteínas, alcaloides, taninos, entre otros compuestos, y se encuentra a lo largo de unos canales especializados denominados canales laticíferos con los que cuentan algunas plantas. En algunas, plantas, puede ser tóxico, en otras tiene un sabor dulce. A nivel ecológico, ayuda en la defensa de la planta y en sus procesos de cicatrización.

Excrecion en animalesEn los animales se observan sistemas excretores que varían en complejidad y especialización, dependiendo del medio en el cual se desarrollen. Los animales relativamente sencillos excretan a través de procesos de difusión que ocurren entre el interior y el exterior del organismo, en tanto que en los vertebrados se han desarrollado sistemas excretores que les han permitido adaptarse a diferentes medios.

Sustancias de desecho en los animales

Las principales sustancias de desecho producidas por los animales son el agua, las sales y los compuestos nitrogenados, los cuales son eliminados a través de los diferentes mecanismos de excreción. Las sustancias nitrogenadas producidas por los animales como resultado de la degradación de proteínas y ácidos nucleicos pueden ser de tres tipos: amoníaco, ácido úrico, urea.

Dependiendo del tipo de sustancia nitrogenada que expulsen los organismos pueden clasificarse como amoniotélicos, uricotélicos y ureotélicos. Los amoniotélicos excretan amoníaco, en los uricotélicos el compuesto nitrogenado de desecho es el ácido úrico, menos tóxico y excretado en forma sólida para ahorrar agua. y finalmente ureotélicos, organismos que producen y excretan urea

Excrecion en invertebrados

La mayor parte de los invertebrados marinos excretan nitrógeno en forma de amoníaco por difusión hacia. Los invertebrados que viven en ambientes de agua dulce y terrestres han desarrollado diferentes órganos excretores cuyo principio básico es la filtración de los fluidos del cuerpo, su secreción y la reabsorción de ciertas sustancias específicas. Algunos de estos son:

Protonefridios: son estructuras que se presentes en invertebrado como platelmintos y nematodos. formados por células especializadas, llamadas flamígeras por su apariencia de llama. Estas células están provistas de cilios y tienen una abertura tubular que finaliza en un poro a través del cual expulsán los desechos . Los fluidos internos del animal ingresan en los túbulos y los cilios se encargan de impulsados hacia el poro. A lo largo de la estructura tubular se reabsorbe parte del agua y de las sales minerales; los residuos finales son expulsados a traves de un poro llamado también nefridioporo.

Los metanefridios: denominados también nefridios, son estructuras presentes en anélidos. formadas por nefridiostomas o aberturas que dan al interior del organismo y túbulos complejos que desembocan en un nefridioporo, a través del cual se expulsan las sustancias de desecho . en estas estructuras, a lo largo del túbulo, se producen procesos de filtración, reabsorción y finalmente, expulsión de las sustancias de desecho. En los metanefridios se produce una orina diluida en la cual se excreta agua y amoníaco y se preservan sales.

En arácnidos e insectos existen los túbulos de Malpighi, que hacen posible la excreción de un tipo de orina sólida compuesta por ácido úrico con un bajo contenido de agua. El sistema contiene una serie de túbulos que se extienden a lo largo del canal alimenticio, uno de sus extremos es ciego y el otro desemboca en el final del tubo digestivo. A lo largo del sistema, el líquido que ingresa sufre una 'serie de cambios producidos por procesos de secreción y reabsorción que, finalmente, culminan en la formación de heces semisólidas de ácido úrico.

Glándulas antenales: son órganos en forma de saco que se ubican debajo de las antenas de muchos crustáceos, los cuales acumulan compuestos tóxicos. Esta bolsa se prolonga en un tubo que termina en la vejiga, un área ensanchada en la cual se acumulan las sustancias nitrogenadas que son expulsadas a través de un nefridioporo.

Glandulas coxales: Estas estructuras son parecidas a las glándulas antenales o verdes de los crustáceos y se presentan en los arácnidos. Se denominan coxales por encontrarse al lado de las coxas, las primeras divisiones de las patas. Producen una orina muy diluida

Estructuras de excreción en los vertebrados

El establecimiento de sistemas especializados de osmorregulación y excreción permitió que los vertebrados colonizaran nuevos ambientes y lograran un nivel de desarrollo más elevado. De los sistemas encargados de esta función, el riñón es el órgano fundamental. Los vertebrados también desarrollaron otras estructuras excretoras menos especializadas como la piel, las glándulas sudoríparas y glándulas lacrimales, las branquias y el intestino

La regulación entre el medio interno y el externo, en los vertebrados terrestres, es posible gracias a la presencia de los riñones los cuales se encargan de filtrar las sustancias de desecho y el agua necesarios para formar las excretas que elimina el organismo. En los vertebrados acuáticos, el cumplimiento de esta función se complementa con otros órganos como las branquias, el tegumento (la piel) y el intestino.

El riñón de los vertebrados

Los riñones son dos órganos en forma de fríjol constituidos por células especializadas llamadas nefronas, Los riñones más complejos y especializados se encuentran en los mamíferos. En los otros grupos de vertebrados estas funciones son compartidas con la piel, la vejiga urinaria y las glándulas de sal, estas últimas presentes en las aves y los reptiles. Las nefronas presentan tres regiones denominadas nefrona proximal, asa de Henle y nefrona distal. El proceso de filtración se inicia en la cápsula de Bowman, la cual entra en contacto con los capilares que hacen parte del sistema circulatorio y permiten el paso de la sangre a los riñones a través de la nefrona

A partir de allí, tiene lugar un proceso de filtración que se inicia en la nefrona proximal, continúa en el asa de Henle y culmina en la nefrona distal. Entre los vertebrados existen diferencias en la forma de las regiones que constituyen la nefrona; Así mismo, el número de nefronas de los riñones varía de un tipo de organismo a otro y existe una relación entre la anatomía del riñón y el tipo de orina que produce un organismo. La orina hipertónica, es decir, con alta concentración de solutos en relación con la sangre, es producida por organismos cuyas nefronas tienen asa de Henle (aves y mamíferos).

En los vertebrados puede hablarse de tres tipos de riñones: pronefros que aparecen en los embriones de todos los vertebrados; mesonefros presentes en peces y anfibios en edad adulta y en los embriones de reptiles, aves y mamíferos, en donde se presenta la cápsula de Bowman; y fmalmente, metanefros presentes en reptiles adultos, aves y mamíferos, equivalentes a los riñones descritos anteriormente.

Otros organos excretores

• branquias se encuentran en los peces y facilitan la eliminación de dióxido de carbono y amoníaco.

• pulmones y las tráqueas permiten expulsar agua y di óxido de carbono.

• La piel húmeda en los anfibios facilita la expulsión de dióxido de carbono difusión.

• Las glándulas sudoríparas, las cuales hacen parte de la piel de los mamíferos permiten expulsar agua, sales y otras sustancias.

• Las glándulas lacrimales ubicadas en los ojos sirven para eliminar sal.

• Las glándulas de sal son estructuras que se encuentran en las aves y los reptiles que viven en ambientes marinos. La sal es expulsada a través de las fosas nasales.

• El intestino, el cual hace parte del sistema digestivo de los vertebrados, permite la eliminación de productos de desecho provenientes del hígado y el colon.

Excrecion en peces:El riñón consta de nefronas, y estas a su vez formadas por corpúsculos renales y un túbulo del riñón. Los túbulos se unen a conductos conectores que finalmente vierten hacia fuera a través del ducto mesonéfrico y sus variadas modificaciones terminales.

El corpusculo renal está formado de glomérulos, un vaso sanguíneo fuertemente enrollado, provisto de arteriolas aferentes y eferentes, y encapsulado por células renales delgadas (cápsula de Bowman). El riñón puede procesar grandes cantidades de fluido. A menudo más del 99% del volumen filtrado es reabsorbido hacia la sangre y el 1% es excretado como orina por medio del seno urogenital. Como consecuencia de la ultrafiltración.

Los peces de agua dulce, tienen glomérulos de mayor tamaño que los peces de agua marina, así como también su peso. La cantidad de glomérulos en un riñón de peces de agua dulce excede 10.000, estas características están relacionadas con el contenido de sal del medio ambiente y por consiguiente, con el volumen de orina excretado.ciertos compuestos nitrogenados son eliminados por medio de las branquias en forma de amoniaco, estas también eliminan otras sustancias como la urea y otros compuestos simples nitrogenados.

Excrecion en anfibios:El sistema excretor de los anfibios esta formado por: -Riñones: órganos alargados y aplanados ubicados a cada  lado de la columna vertebral.-Conductos excretores: se extienden por el borde lateral  del riñón y desembocan en la cloaca.- Vejiga urinaria: bolsa donde el agua de la orina puede ser  conservada y luego reabsorbida en caso de que la rana esté  en tierra donde escasee el agua.

La excreción viene dada por los riñones. Las larvas y los adultos acuáticos excretan generalmente amoníaco. La mayoría de los adultos terrestres excretan los desechos nitrogenados en forma de urea. La metamorfosis en la rana se acompaña de cambios en la fisiología del riñón y de pasar la excreción de forma de amoníaco a urea..  La piel permeable permite una entrada masiva de agua en las especies dulceacuícolas. Por el contrario, estas especies expulsan orina muy diluida y absorben sales a nivel de túbulos renales. Además existe transporte activo de iones a nivel de la piel. 

El sistema excretor es similar al de los mamíferos Las ranas producen grandes cantidades de orina diluida, con el fin de eliminar las sustancias tóxicas de los túbulos renales. El nitrógeno es excretado en forma de amoniaco por los renacuajos y las ranas acuáticas pero principalmente en forma de urea. Algunas especies de ranas de árbol, con poco acceso al agua, excretan ácido úrico. La orina pasa a lo largo de los uréteres emparejados a la vejiga urinaria, que se ventila periódicamente en la cloaca. Todos los desechos corporales salen del cuerpo a través de la cloaca, que termina en un orificio de ventilación cloacal.

Excreción en reptilesLa orina se produce en los riñones, en algunos reptiles, la orina fluye a través de unos tubos directamente hacia una cloaca. En otros casos, la vejiga urinaria almacena la orina antes de eliminarla por la cloaca. La orina de los reptiles contiene amoniaco o ácido úrico. Los reptiles que viven principalmente en el agua, como los cocodrilos y caimanes, excretan la mayor parte de sus desechos nitrogenados en forma de amoniaco, un compuesto tóxico. Los caimanes y cocodrilos beben mucha agua, y esto diluye el amoniaco de la orina y ayuda a expulsarlo

En contraste, muchos otros reptiles, sobre todo los que viven exclusivamente en tierra firme, no excretan amoniaco directamente. En vez de ellos convierten el amoniaco en un compuesto llamado ácido úrico. El ácido úrico es mucho menos tóxico que el amóniaco, así que no hace falta diluirlo mucho. En estos reptiles, el exceso de agua se absorbe en la cloaca y convierte la orina en cristales de ácido úrico que forman un sólido blanco y pastoso. Como eliminan desechos que contienen poco líquido, los reptiles pueden conservar agua.

Excreción mamíferossus órganos más importantes son los RIÑONES ubicados dorsalmente en el abdomen a ambos lados de la columna vertebral. Se encargan de filtrar la sangre extrayendo los desechos a los que disuelven en gran cantidad de agua formando la ORINA. La orina producida por los riñones es conducida por 2 órganos tubulares, los URÉTERES, hasta la VEJIGA para su almacenamiento. Mediante la URETRA la orina es eliminada al exterior por el ORIFICIO URINARIO en la hembra o por el ORIFICIO UROGENITAL en el macho.

Los RIÑONES son compactos, lobados y están alojados en la región pélvica. Tiene forma de un frijol, con una depresión llamada HILIO, que determina el punto de entrada para la arteria renal y de salida para la vena Renal y el URÉTER. Cada riñón esta cubierto por la CÁPSULA RENAL. Hacia adentro de la cápsula existe un área compacta y es la CORTEZA RENAL. Cada uno de estos conos es una pirámide renal. La región interna, correspondiente al borde cóncavo del órgano, carece de pirámides; esta ocupado por un espacio denominado pelvis. que se continúa con los Cálices mayores y cálices menores. 

Los NEFRONAS se encuentran en la corteza y en la medula. Los corpúsculos renales o de malpigio, están incluidas en esta zona, inmediatamente después de la cápsula, de Bowman, se presenta, en la misma zona, la porción contorneada próxima del túbulo, que continua por un tramo recto o descendente, dirigido, en la médula hacia el ápice de una de las pirámides. No llega hasta tal extremo sino, que en sus inmediaciones forma el ASA de HENLE y retorna en sentido opuesto por medio de otro tramo recto, que se denomina ascendente, hasta llegar nuevamente a la corteza. Una vez en este lugar, se hace sinuoso en la región contorneada distal para finalmente desembocar en un tubo colector al que confluyen numerosos túbulos. De nuevo el tubo colector va hacia la pelvis, y vierte su contenido en tubos excretores abiertos en la cápsula de la pirámide correspondiente. 

La ORINA es recogida por cálices menores, de ahí pasa a los mayores, a la pelvis renal y luego al Uréter. Los uréteres, uno de cada riñón, desciende hacia la región pélvica, en la que se aloja la vejiga urinaria. Esta ultima descarga por un solo conducto, la uretra, que va por el interior del pene en los machos, hasta llegar al exterior. 

LA EXCRECIÓN Es la eliminación por parte del organismo, de las sustancias de desecho procedentes de la actividad celular.

Las partes del organismo más importantes que participan en la excreción son:

• HÍGADO: expulsa al intestino sustancias de degradación de la hemoglobina.

• GLÁNDULAS SUDORÍPARAS: expulsan el sudor a través de la piel.

LA EXCRECIÓNLas partes del organismo más importantes que participan en la excreción son:

• APARATO EXCRETOR.• PULMONES: eliminan el CO procedente del metabolismo

celular.

PARTES DEL APARATO EXCRETOR

VÍASURINARIAS: RIÑONES

Uréteres

Vejiga urinaria

Uretra

PARTES DEL APARATO EXCRETOR

VÍA

S U

RIN

AR

IAS:

Uréteres: dos conductos que salen de cada riñón y llevan la orina hasta la vejiga.

Vejiga urinaria: órgano musculoso y hueco que almacena la orina antes de ser expulsada al exterior.

Uretra: conducto que comunica la vejiga con el exterior. Más largo en hombre que mujeres, participando en los primeros en el aparato reproductor.

La orina sale al exterior a través del fenómeno de la micción, gracias la control voluntario de un músculo circular (esfínter).

PARTES DEL APARATO EXCRETOR

RIÑ

ON

ES

Son los órganos excretores de los vertebrados, son dos y tienen forma de judía, en el hombre, cada riñón tiene, aproximadamente, el tamaño de su puño cerrado y unos 150g de masa. Se sitúan a ambos lados de la columna vertebral y en la parte posterior de la zona abdominal.

En ellos se filtra un líquido similar al plasma sanguíneo, que varía su composición a medida que se va procesando en el interior de los riñones, dando lugar a la orina.

PARTES DEL APARATO EXCRETOR

RIÑ

ON

ES

Radios =

Papila =

PARTES DEL APARATO EXCRETOR

RIÑ

ON

ES

LA FUNCIÓN RENAL: PARTES DE LA NEFRONAMantienen constante la composición química de la sangre.

Regula la pérdida de agua a través de la orina.

NEFRONAS

Unidad operativa de los riñones. Estructuras microscópicas. Unos 2 millones de unidades.

Túbulo renal: conducto largo y sinuoso, rodeado de capilares. Parte proximal y distal + Asa de Henle.Corpúsculo de Malpighi: componente inicial de filtrado de la nefrona.

Cápsula de Bowman: saco esférico que envuelve al glomérulo.Glomérulo: ovillo de capilares sanguíneos.

FUNCIONAMIENTO DE LA NEFRONA

La nefrona lleva a cabo su función en tres etapas:

ETA

PAS

Filtración de la sangre: se lleva a cabo durante el paso de la sangre por el glomérulo, pasando al túbulo renal sustancias de pequeño tamaño (urea, ácido úrico, glucosa, agua,…), formándose la orina 1ª.Reabsorción de sustancias útiles: tiene lugar durante el recorrido por el túbulo renal (99% del agua, aminoácidos, glucosa, …) son reabsorbidos para su reutilización.Secreción de sustancias nocivas: la urea, algunas sales minerales y otras sustancias de desecho salen desde los capilares hacia el túbulo renal formando la orina 2ª.

La orina vierte finalmente a un Conducto colector común a varias nefronas y que desemboca en la pelvis renal.

LAS GLANDULAS SUDORÍPARAS

Son glándulas presentes en la piel y rodeadas de capilares sanguíneos.

Llevan a cabo una filtración menor de la sangre excretando sustancias de desecho junto con agua, formando el sudor.

El sudor se secreta a través de los poros de la piel y además de excretar sustancias de desecho, actúa como termorregulador, ya que enfría la superficie corporal al evaporarse.