Amikor egy lazac a sósvízi óceánról az édesvízi folyóra mozog, akkor az ozmotikus környezetben jelentős változásokkal jár. Az óceán hipertóniás környezet, vagyis magasabb az oldott oldott anyag koncentrációja az édesvízi folyóhoz képest, ami hipotonikus környezet. A túlélés érdekében a lazacnak meg kell őriznie belső ozmotikus egyensúlyát azáltal, hogy szabályozza a víz és az oldott anyagok sejtmembránjain keresztüli mozgását. Itt található az átmenet során a lazac sejtjeiben bekövetkező fiziológiai változások áttekintése:
1. Az óceánban (hipertóniás környezet):
- A lazac sejtjei az oldott anyagok nagyobb koncentrációjának vannak kitéve az óceánvízben, mint belső környezetük.
- A vízveszteség megakadályozása és a sejtmennyiség fenntartása érdekében a lazac aktívan továbbítja az ionokat (például nátriumot és kloridot) a sejtekbe, növelve a belső oldott anyag koncentrációját.
- Ez a folyamat energiát igényel ATP formájában, és ionszivattyúkkal, például a nátrium-potassium ATPáz szivattyúval, a sejtmembránon helyezkedik el.
- Az ionok aktív transzportja elősegíti az ozmotikus egyensúly fenntartását és megakadályozza a sejtek zsugorodását.
2. Átmenet az édesvízre (hipotonikus környezet):
- Ahogy a lazac az édesvízi folyóba mozog, a külső ozmotikus nyomás csökken, és hipotonikus környezetet teremt.
- Az édesvízi oldott anyagok alacsonyabb koncentrációja miatt a víz ozmózis útján passzív módon mozog a lazac sejtekbe.
- A túlzott duzzanat és a potenciális cella repedésének megakadályozása érdekében a lazac beállítja az ionszállítási folyamatait.
- Csökkenti az ionok aktív transzportját a sejtekbe, és akár megfordíthatja a folyamatot, aktívan szállítva az ionokat a sejtekből.
- Az ionszállítás ezen eltolódása elősegíti a vízmozgás szabályozását és fenntartja a sejtmennyiséget.
3. Ionszabályozás:
- A környezet változása beállítja az ion transzportfehérjék expressziójában és aktivitásában a lazac sejtekben.
- A specifikus ioncsatornák és szivattyúk, például a nátrium-Potassium ATPáz szivattyú megnövekedett aktivitása lehetővé teszi a lazac számára, hogy alkalmazkodjon az új ozmotikus körülményekhez.
- Az ionkoncentrációk, különösen a nátrium és a kálium szabályozása elengedhetetlen a megfelelő elektrokémiai gradiensek fenntartásához a sejtmembránokon és az alapvető sejtfunkciók biztosításához.
4. Vese és kopoltyú funkció:
- A vesék és a kopoltyúk létfontosságú szerepet játszanak a lazac ozmoregulációjában.
- A vesék felelősek a víz és az ion kiválasztásának szabályozásáért, segítve a lazacot a belső folyadék térfogatának kiegyensúlyozásában.
- A vizelet előállításának és az ion -reabszorpciónak a módosítása a sótartalom változására reagálva történik.
- A kopoltyúk szintén részt vesznek az ionszállításban és a gázcserében. Segítenek az alapvető ionok, például a nátrium és a klorid, valamint a hulladéktermékek kiválasztásában.
Összességében, amikor egy lazac az óceánról az édesvízi folyóra mozog, sejtjei fiziológiai adaptációkon mennek keresztül az ozmotikus egyensúly fenntartása és a változó környezetben való túlélés érdekében. Ezek az adaptációk magukban foglalják az ionszállítási folyamatok kiigazítását, a vízmozgás szabályozását és a vese és kopoltyú funkció módosítását.