Hoofdstuk 17 – Osmoregulatie en het
excretiestelsel
17.1 Osmolariteit en osmotische balans
Om een osmotische balans te bewaren moet het extracellulair
compartiment van een dier water kunnen opnemen en afgeven aan
het uitwendig milieu
Ook anorganische ionen moeten uitgewisseld kunnen worden ter
behoud van homeostase
Behoud van het volume en de ionensamenstelling van de
lichaamsvochten wordt geregeld door het excretiestelsel
De nodige uitwisselingen gebeuren in gespecialiseerde epitheelcellen,
bij de meeste vertebraten aanwezig in de nieren
Osmotische druk is het drukverschil dat tussen twee oplossingen van
verschillende concentraties ontstaat ten gevolge van osmose
Osmotische waarde van een oplossing is de osmotische druk ten
opzichte van een zuiver oplosmiddel
Osmolariteit is de totale hoeveelheid opgeloste stoffen (het aantal
osmotisch actieve moles) in een vloeistof (mol/liter)
Toniciteit geeft de mogelijkheid van een oplossing aan om het volume
van een cel te veranderen door osmose. Oplossingen zijn hypertoon,
hypotoon, of isotoon
Osmoconformers zijn organismen die in osmotisch evenwicht zijn met hun
omgeving
Meeste mariene invertebraten, prikken en kraakbeenvissen
Haaien en roggen: isotoon aan zeewater, maar lagere NaCl, hogere
ureumconcentratie
Alle andere vertebraten zijn osmoregulatoren
Behouden een constante bloedosmolariteit ondanks verschillende
concentraties in omgeving
Kunnen vele habitats bewonen
Zoetwatervertebraten zijn hypertoon t.o.v. hun omgeving
Hebben aanpassingen die het binnenkomen van water in hun
lichaam voorkomen en actief transport van ionen in het lichaam
toelaten
Mariene vertebraten zijn hypotoon t.o.v. hun omgeving
, Aangepast om water vast te houden drinken zeewater, elimineren
overtollige ionen via nieren en kieuwen
Landvertebraten hebben een hogere waterconcentratie dan lucht
Verliezen water door evaporatie via huid of longen nieren om
water te behouden
17.2 Stikstofhoudende afvalstoffen
Bij afbraak van aminozuren en nucleïnezuren worden
stikstofhoudende afvalstoffen geproduceerd die uit het lichaam moeten
worden verwijderd
Verwijderen van de amino (-NH2) groep en zijn combinatie met H+
ter vorming van ammoniak (NH3) in de lever (= deaminatie)
Is toxisch voor cellen en alleen veilig in verdunde concentraties
*Beenvissen en larvale amfibia elimineren ammoniak vooral door diffusie
via de kieuwen (een weinig via verdunde urine)
*Kraakbeenvissen, adulte amfibia en zoogdieren zetten ammoniak om in
ureum, oplosbaar in water (productie in lever, excretie via nieren)
*Vogels, reptielen en insecten zetten ammoniak om in het
wateronoplosbaar urinezuur
Urinezuur kristaliseert/precipiteert en kan verwijderd worden met
zeer weinig water
Kost meer energie maar zorgt voor behoud van water
Ook belangrijk voor deze dieren omwille van embryonale
ontwikkeling in geschaalde eieren als vast precipitaat heeft
urinezuur in ei geen schadelijk effect op ontwikkeling
Zoogdieren kunnen ook urinezuur produceren vanuit degradatie van
purines, niet vanuit aminozuren
De meesten hebben een enzyme, uricase, dat urinezuur omzet in
het meer oplosbare allantoïne
Mensen hebben dit enzyme niet
Overtollige accumulatie van urinezuur in gewrichten veroorzaakt
jicht
17.3 Osmoregulatie bij invertebraten
Bij vele dieren is het verwijderen van water gekoppeld aan het
verwijderen van metabole afvalproducten via een axcretiesysteem
Een waaier aan mechanismen is geëvolueerd om dit te bewerkstelligen:
Protista en Sponzen: contractiele vacuolen
Invertebraten: gespecialiseerde cellen & tubuli
Platwormen: protonefridia die vertakken in vlamcellen
excretiestelsel
17.1 Osmolariteit en osmotische balans
Om een osmotische balans te bewaren moet het extracellulair
compartiment van een dier water kunnen opnemen en afgeven aan
het uitwendig milieu
Ook anorganische ionen moeten uitgewisseld kunnen worden ter
behoud van homeostase
Behoud van het volume en de ionensamenstelling van de
lichaamsvochten wordt geregeld door het excretiestelsel
De nodige uitwisselingen gebeuren in gespecialiseerde epitheelcellen,
bij de meeste vertebraten aanwezig in de nieren
Osmotische druk is het drukverschil dat tussen twee oplossingen van
verschillende concentraties ontstaat ten gevolge van osmose
Osmotische waarde van een oplossing is de osmotische druk ten
opzichte van een zuiver oplosmiddel
Osmolariteit is de totale hoeveelheid opgeloste stoffen (het aantal
osmotisch actieve moles) in een vloeistof (mol/liter)
Toniciteit geeft de mogelijkheid van een oplossing aan om het volume
van een cel te veranderen door osmose. Oplossingen zijn hypertoon,
hypotoon, of isotoon
Osmoconformers zijn organismen die in osmotisch evenwicht zijn met hun
omgeving
Meeste mariene invertebraten, prikken en kraakbeenvissen
Haaien en roggen: isotoon aan zeewater, maar lagere NaCl, hogere
ureumconcentratie
Alle andere vertebraten zijn osmoregulatoren
Behouden een constante bloedosmolariteit ondanks verschillende
concentraties in omgeving
Kunnen vele habitats bewonen
Zoetwatervertebraten zijn hypertoon t.o.v. hun omgeving
Hebben aanpassingen die het binnenkomen van water in hun
lichaam voorkomen en actief transport van ionen in het lichaam
toelaten
Mariene vertebraten zijn hypotoon t.o.v. hun omgeving
, Aangepast om water vast te houden drinken zeewater, elimineren
overtollige ionen via nieren en kieuwen
Landvertebraten hebben een hogere waterconcentratie dan lucht
Verliezen water door evaporatie via huid of longen nieren om
water te behouden
17.2 Stikstofhoudende afvalstoffen
Bij afbraak van aminozuren en nucleïnezuren worden
stikstofhoudende afvalstoffen geproduceerd die uit het lichaam moeten
worden verwijderd
Verwijderen van de amino (-NH2) groep en zijn combinatie met H+
ter vorming van ammoniak (NH3) in de lever (= deaminatie)
Is toxisch voor cellen en alleen veilig in verdunde concentraties
*Beenvissen en larvale amfibia elimineren ammoniak vooral door diffusie
via de kieuwen (een weinig via verdunde urine)
*Kraakbeenvissen, adulte amfibia en zoogdieren zetten ammoniak om in
ureum, oplosbaar in water (productie in lever, excretie via nieren)
*Vogels, reptielen en insecten zetten ammoniak om in het
wateronoplosbaar urinezuur
Urinezuur kristaliseert/precipiteert en kan verwijderd worden met
zeer weinig water
Kost meer energie maar zorgt voor behoud van water
Ook belangrijk voor deze dieren omwille van embryonale
ontwikkeling in geschaalde eieren als vast precipitaat heeft
urinezuur in ei geen schadelijk effect op ontwikkeling
Zoogdieren kunnen ook urinezuur produceren vanuit degradatie van
purines, niet vanuit aminozuren
De meesten hebben een enzyme, uricase, dat urinezuur omzet in
het meer oplosbare allantoïne
Mensen hebben dit enzyme niet
Overtollige accumulatie van urinezuur in gewrichten veroorzaakt
jicht
17.3 Osmoregulatie bij invertebraten
Bij vele dieren is het verwijderen van water gekoppeld aan het
verwijderen van metabole afvalproducten via een axcretiesysteem
Een waaier aan mechanismen is geëvolueerd om dit te bewerkstelligen:
Protista en Sponzen: contractiele vacuolen
Invertebraten: gespecialiseerde cellen & tubuli
Platwormen: protonefridia die vertakken in vlamcellen
