SISTEMA EXCRETOR - Departamento de Biodiversidad y Biología

SISTEMA EXCRETOR
Fisiología
de la Excreción
Sistema regulador del medio interno
PROCESOS
Excreción y separación de
los productos de desecho del
metabolismo celular y de
toxinas.
Regulación del equilibrio
Hídrico y Mineral
La osmorregulación o
regulación de la presión
osmótica.
La ionoregulación o
regulación de los iones
del medio interno
Productos de desecho
de la digestión
Hidratos de Carbono
Cutícula
Tráqueas
Lípidos
CO2
H2O
Proteínas
Ácidos Nucleicos
Productos
Nitrogenados
CO2
H2O
Desechos metabólicos: Productos Nitrogenados
N2 no es tóxico,
Forma NH4 (amonio)
Parte del NH4+ se
puede incorporar al
formarse Aminoácidos
Altas [NH4+ ]
Interrumpen
transmisión nerviosa
por sustitución de K+
Altera H de C y
lípidos
Desechos metabólicos: Productos Nitrogenados
Evitar acumulación de NH4+
. NH4+ soluble en H2O
. Difícil de recapturar (eliminar 1 gr. de
NH4+ requiere 400ml H2O)
Insectos Acuáticos no es tan crítico
Desechos metabólicos: Productos Nitrogenados
Insectos Terrestres
Animales Grandes
Caminos metabólicos para llegar a urea o Ácido Úrico
INSECTOS
Menor requerimiento de H2O (50 veces menos H2O que
NH4+)
. Se excreta en seco
OTROS:
Alantoina
Urea (arginina
urea+ornitina),
Amonio ( desaminación de aa)
Los Túbulos de Malpighi y el
Intestino Posterior son los principales
Órganos Excretores en Insectos
Cumplen una Función Equivalente a la
Nefrona y los Tubos Colectores de los
Vertebrados
Túbulos de Malpighi-Recto
Ciegos de 2mm, largos y delgados suspendidos en
el hemocele, inmersos en la hemolinfa.
Poseen distintas regiones y tipos de células
U
No están inervados
Se abren, en su extremidad proximal, en el
comienzo del intestino posterior, cerca de la unión
con el intestino anterior.
SP
SD
SD
IM
Su extremidad distal generalmente se encuentra
libre.
Am
GR
AR
B
Túbulos de Malpighi
En algunas especies presentan fibras
musculares longitudinales asociadas
(inervadas), que facilitan el transporte
de la orina hacia el tubo digestivo
posterior.
Los TM conectados con sistema
traqueal
Músculos y tráqueas permiten
conservar su ubicación
N°variable de túbulos en spp :
En Drosophila, 4
Periplaneta, 60
Abejas, 100
Áfidos, ninguno
La pared está formada por una sola
capa de células.
Las células
•Principales
• Stellate Cells
- Microvellosidades muy desarrolladas
en la región apical (lumen)
- Plegamientos en la región basal (hemocele)
Túbulos de Malpighi
Túbulos de Malpighi
Sistema Excretor en la vinchuca
Rhodnius prolixus
Formación de Orina
Etapas
1.Secreción
En TM inicia la excreción de iones y material de desecho Orina Primaria
Alta concentración de K+ y baja de Na+ (respecto
hemolinfa), ácido úrico, azúcares, aa.
- El extremo distal
intercambia de manera
equivalente Na+
y K+ por H+
- En el extremo proximal
de los TMs se reabsorve
K+ pero no Na+
Formación de Orina
2. Transporte
Hacia lumen digestivo (desde túbulo distal a proximal) : orina isosmótica
con Hemolinfa
3.
Reabsorción
:
Agua e Iones
En proctodeo
(intestino posterior y
recto)
Orina
Secundaria
Formación de Orina
Control Hormonal de la Excreción
ACTIVIDAD DIURÉTICA
Actúan sobre los Túbulos de Malpighi…
Incrementan el proceso secreción de fluídos
La liberación aumenta la tasa de producción de Orina Primaria.
El método de Ramsay usando preparaciones de tubulos aislados es un bioensayo
para observar este mecanismo.
Si se agrega la Hna diurética a la gota de hemolinfa o sol salina en la cual los
Túbulos están inmersos, se puede registrar la producción de orina primaria
Control Hormonal de la Excreción
ACTIVIDAD DIURÉTICA
NEUROPEPTIDOS DIURÉTICOS
Kininas
contracción del intestino posterior y secreción en TM
Corticotropin-releasing factor (CRF)–related peptides (~vertebrados)
CRF-related diuretic peptide
1°aislado de extractos de cabeza de larvas de Manduca sexta.
Manduca-DH: 41 aa , 30% secuencia homologa con la familia de
CRF de vertebrados. Produce secreción en TM aislados.
Activa 2do mensajero cAMP.
Control Hormonal de la Excreción
ACTIVIDAD DIURÉTICA
NEUROPEPTIDOS DIURÉTICOS
Kininas
contracción del intestino posterior y secreción en TM
Corticotropin-releasing factor (CRF)–related peptides (~vertebrados)
Leucokininas, Leucophaea maderae; cucaracha
Culekininas , Culex, mosquitos
Achetakininas, Acheta domesticus; grillo
Locustakininas, Locusta migratoria, langosta
PI
No actúan via cAMP.
Incrementan el Calcio intracelular, 2do mensajero en TM,
regulando el transporte de cloruros.
Los péptidos son producidos por células neurosecretoras de la pars
intercerebralis, transportadas y almacenadas en la corpora cardiaca y allí
liberadas.
6 a 14 aa.
Causan aumento del transporte de K+ y disminución del transporte del Na+.
Control Hormonal de la Excreción
ACTIVIDAD DIURÉTICA
Serotonina (Amino-Acido; 5-Hysdroxytryptamine). Actúa via AMPc
Peptido Cardioacelerador 2b (CAP2b),
Estimula la producción de nitric oxide synthase (NOS), sintesis de NO
(óxido nitroso), que estimula la secreción de fluidos en TM via cGMP.
Se describe como una Hormona Antidiuretica en Rhodnius, viac GMPc, pero
sin síntesis de NO.
Neuropeptidos de la familia CAPA
NO/cGMP.
Drosophila, CAPA-1 , CAPA-2, relacionados con CAP2b.
Inducen diuresis en Drosophila y Anopheles gambiae por estimulación de la
actividad de la NOS y aumento de cGMP.
Calcitonina
Calcitonin-like peptides estimulan la secreción de los TM en cucarachas y
langostas .
Control Hormonal de la Excreción
ACTIVIDAD ANTIDIURÉTICA
En general actúan en I. posterior
Chloride transport stimulating hormone (CTSH)
En Schistocerca,
Se produce en la pars intercerebralis y llega a la corpora cardiaca.
Activa el uptake de cloruro , abre canales de K en cels. rectales,
via cAMP
Ion transport peptide (ITP)
Sobre el ileum
7.7 and 8.7 kDa, se localiza y almacena en la CC.
Via cAMP, incrementa la absorción de Na, entrada de cloruro por bomba
electrogénica, secreción de amonio dentro de la luz.
ADFa (factor antidiurético)
Coleópteros
Vía cGMP
Inhibe la producción de fluido por los túbulos, reduciendo los niveles de cAMP.
Rhodnius prolixus
Alatotrofina AT (T infestans)
Serotonina
CRF-like peptides
Distal
Rhopr-DH31
Kinine like
Peptide
Tubulos
Malpighi
AMPc
Proximal
Intestino Anterior
Intestino Posterior
•Movimientos de
Iones y Agua
AMPc
AMPc
•Frecuencia de
Contracción
•Frecuencia de
Contracción
•Movimientos de
Iones y Agua
Frecuencia y peristálsis
•Frecuencia de
Contracción
Rhodnius prolixus
Reabsorción de K (serotonina)
ACTIVIDAD DIURÉTICA
ACTIVIDAD ANTI- DIURÉTICA
Rhodnius prolixus
Túbulos de Malpighi
Inhibir la producción de orina primaria en los TM en R. prolixus .
RhoprCAPA-2 se expresa en células neurosecretoras y se cree que se
libera en el momento que termina la diuresis, inhibiendo la producción de
orina primaria
Actúa a través del 2do mensajero, GMPc
Intestino Anterior
Reducir el transporte de fluido generado por la serotonina
RhoprCAPA-2
No actúa a través :
GMPc
Ca2+
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES - UBA
DEPARTAMENTO DE BIODIVERSIDAD Y BIOLOGÍA EXPERIMENTAL
¿Cómo se
transmiten y
detectan los
estímulos?
Docentes: Dr. Pablo E. Schilman schilman@bg.fcen.uba.ar
Dra. Gabriela Hermitte ghermitte@fbmc,fcen.uba.ar
¿Cómo se transduce y
codifica la información
sensorial?
http://www.dbbe.fcen.uba.ar/objetos/biologia-sensorial-animal-P126.html
Fisiología de Insectos
-Fisiología y Comportamiento de InsectosMateria de Grado (Fisiología Animal / Biología y Sistemática
Animal / Biología Evolutiva / Ecología Animal)
2°Cuatrimestre
Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental
Resumen de contenidos: 1) Sistemas fisiológicos básicos: Tegumento / Nervioso / Muscular y
Locomoción / Digestión y Nutrición / Circulatorio / Respiración / Metabolismo energético / Excretor /
Reproducción / Desarrollo y diferenciación. 2) Sistemas Sensoriales: Visión / Quimiorrecepción /
Mecanorrecepción / Propioceptores. 3) Fisiología del comportamiento: Comunicación / Aprendizaje.
4) Fisiología y Biología Social.
Responsable: Dr. Walter Farina
Correlativas: Física II o Genética
Inscripción: www.inscripciones.fcen.uba.ar
Experimentos fueron realizados
bajo condiciones de
circuito abierto para minimizar el
riegos de dañar el
tejido.
› Los valores para el voltaje
transepitelial (Vt) fueron
referidos al lumen.
› La resistencia transepitelial (Rt)
fue determinada
mediante la aplicación de pulsos
cortos de corriente y
registrando los cambios
correspondientes en Vt.
› La corriente circuito corto
equivalente (eIsc) se calculó
de acuerdo a la Ley de Ohm (eIsc
= Vt/Rt