Animales Marinos

Animales Marinos
Gran diversidad, todos los phyla, mismo
habitat y
concentraciones osmóticas sanguíneas muy
diferentes.
Recordemos…
Invertebrados y Teleosteos
Invertebrados- Isosmoticos,
}  Moluscos, esponjas, anélidos, equinodermos y la mayoría
de los artrópodos.
}  Con concentraciones osmóticas sanguíneas muy parecidas
a las del medio.
} 
} 
} 
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Teleosteos- Hiposmoticos,
Peces con concentraciones menores respecto al medio.
} 
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El ion que mas
varia entre
especies es el
Mg2+ que
puede ser muy
elevado o muy
bajo aunque el
significado
adaptativo de
estas
diferencias aun
no se conoce.
Invertebrados Marinos Isosmóticos
Mantienen las diferencias en la composición iónica de la
sangre y el agua marina por procesos iónicos reguladores.
}  Son animales relativamente permeables al agua y a los
iones, así que los iones tienden a difundirse entre la
sangre y el agua siguiendo gradientes electroquímicos.
}  Uno de los procesos que estos animales usan
comúnmente para mantener su composición iónica
sanguínea es la captación activa de iones del medio.
} 
5
Los teleósteos marinos reguladores
hiposmóticos
} 
La presión osmótica sanguínea de los peces marinos es
mas baja que la presión osmótica del agua.
} 
Los fluidos corporales diluidos de los teleósteos
marinos se piensa es un vestigio evolutivo.
} 
P Osmotica
Peces marinos - 300- 500 mOsm
Peces de agua dulce - 259-359 mOsm
Agua marina promedio - 1000 mOsm
} 
} 
} 
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Los organismos hiposmóticos eliminan iones y
retienen el agua.
} 
Los teleósteos marinos son típicamente menos
permeables al agua que los de agua dulce.
} 
El agua tiende a dejar el cuerpo osmóticamente, asi que
para un animal hiposmótico, el mar es un ambiente de
desecación.
} 
La concentración de iones Na+, Cl-, Mg2+ y SO4-, es
mucho menor en el plasma sanguíneo que en el agua
marina, sugiriendo que estos peces enfrentan problemas
de difusión interna.
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Los organismos hiposmóticos
} 
Gradientes de concentración entre sangre y el ambiente (Na+
y Cl-) son muy amplios.
} 
Las tasas de difusión iónica dependen no solo de los
gradientes de concentración sino también de los gradientes
eléctricos y de la permeabilidad de las branquias.
} 
Así la entrada por difusión del Na+ no es entonces un
problema mayor puesto que el epitelio branquial esta cargado
positivamente por dentro, repeliendo el Na+.
} 
Algunos otros iones, mas notoriamente el Cl-, tienden a
difundirse en la sangre desde el agua a tasas sustanciales,
tendiendo a concentrar los fluidos corporales del pez.
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Reemplazo de la Pérdida de Agua
} 
Los peces marinos pierden agua por osmosis y en menor
cantidad por medio de la orina.
} 
Para reemplazar esta pérdida de agua y regular su
volumen, estos animales beben agua marina en diferentes
cantidades desde 1 - 50% de su peso corporal por día.
} 
Tanto en los animales dulceacuícolas como en los
marinos, el proceso de regulación por volumen empeora
los problemas de regulación iónica. ???
Regulación
por Volumen, es la regulación de la cantidad total de agua en el fluido corporal
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Beber Agua, forma sencilla de
obtener agua
Sin embargo,
1) El agua marina es extremadamente hiperosmótica
respecto a la sangre del pez,
2) La ganancia de agua lleva un alto costo en la entrada
de iones.
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Beber agua marina, no es forma sencilla
de obtener agua!!
Agua marina --à esófago, à estomago, à intestino anterior,
1)  Los iones Na+ y Cl- entran por difusion a la sangre atraves
del epitelio digestivo,
2)  El agua entra al intestino por osmosis,
3)  El agua marina ingerida del intestino se va diluyendo.
4)  En el intestino proximal, Na y Cl son transportados
activamente del intestino -à>> la sangre.
5)  El agua es finalmente captada por los fluidos intestinales
hacia la sangre por osmosis.
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Al final…
} 
Entre el 50 y el 85% del agua marina ingerida es absorbida
hacia la sangre conforme pasa a través del tracto
intestinal de los teleósteos marinos.
} 
Pero el agua marina no puede ser absorbida sin traer
consigo las sales que contiene,
} 
Así una mayor cantidad de NaCl del agua ingerida
(97%) es absorbida, y el flujo de sal hacia la sangre es
obligado por el proceso de captación de agua.
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La entrada de NaCl a la sangre:
} 
Incrementa los problemas de la regulación de los iones
Na y Cl que enfrenta el animal, lo cual explica porque la
regulación por volumen en el caso de los organismos
marinos teleósteos empeora el problema.
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Iones Divalentes Mg2+ y SO4} 
El intestino es pobremente permeable a los iones
divalentes de mayor tamaño, por lo que difunden a la
sangre en solo pequeñas cantidades y la mayor parte
permanece en el intestino y es liberada en las heces.
} 
En los peces teleósteos, el exceso de iones divalentes
son removidos por medio de la excreción de orina,
mientras que los iones monovalentes son excretados
por medio de las branquias.
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ORINA en peces marinos
Los riñones son incapaces de producir orina
hiperosmotica respecto al medio.
}  La orina excretada puede tan solo alcanzar a ser
isosmotica respecto al plasma (U/P = 1),
}  Indicando que la orina no es un mecanismo que pueda
ayudar a estos organismos a resolver sus problemas de
regulación osmótica.
} 
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Balance de la producción de Orina
Si el animal ingiere agua marina, la absorbe, y la secreta en orina:
Se queda con un exceso de solutos debido a que aunque el agua que
entra al cuerpo, es Hiperosmotica respecto a los fluidos corporales,
El agua que sale del cuerpo es isosmotica a estos fluidos.
} 
Asi, la osmorregulación por medio de la producción de orina en los
teleósteos marinos es un mecanismo confiable, y estos animales
limitan su volumen de orina al minimo necesario para la excreción
de solutos que no son excretados por otras vías.
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Excreción extra-renal de NaCl
- 
- 
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Transporte activo a través de las branquias.
Glándulas de sal craneales y rectales.
}  En
el mar las branquias son los tejidos
principales de excreción de los iones Na+ y Clde la sangre hacia el medio. La excreción de
Cl es activa y es llevada a cabo por las Células
de Cloro.
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En los organismos marinos..
La excrecion de Na en algunas especies es
por un mecanismo de transporte activo, y
en otras por un proceso pasivo.
La excrecion de NaCl por las branquias se
puede llevar a cabo sin la correspondiente
excreción de agua, el material excretado
son puramente iones.
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}  Este
proceso además de evitar el NaCL de la
sangre (regulación ionica), mantiene la presión
osmótica de la sangre a un nivel mas bajo que
la presión osmótica ambiental por lo tanto son
las branquias las estructura por las que la
regulación osmótica es llevada a cabo.
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SECRECION EPITELIAL DEL CLORURO
DE SODIO
Membrana
basolateral
Na-K ATPasa -Transportador activo
primario, utiliza directamente la
energía derivada de la hidrólisis
del ATP.
Cotransportador activo
secundario, utiliza energía de una
gradiente electroquímico del
soluto, que en este caso es el Na+
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Na+, K+, ATPase
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1) Unión de tres Na+ a sus sitios activos.
2) Fosforilación de la cara citoplasmática de la bomba
que induce a un cambio de conformación en la
proteína. Esta fosforilación se produce por la
transferencia del grupo terminal del ATP a un residuo
de ácido aspártico de la proteína.
3) El cambio de conformación hace que el Na+ sea
liberado al exterior.
4) Una vez liberado el Na+, se unen dos moléculas de K
+ a sus respectivos sitios de unión de la cara
extracelular de la proteína.
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5) La proteína se desfosforila produciéndose un cambio
conformacional de esta, lo que produce una transferencia
de los iones de K+ al citosol.
}  Este mismo mecanismo de secreción de NaCl es el
utilizado por otras estructuras como las glándulas de sal
craneales de las aves marinas y tortugas, y las glándulas de
sal rectales de tiburones, y rayas.
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REPTILES, AVES Y MAMIFEROS
MARINOS TAMBIEN SON
REGULADORES HIPOSMOTICOS
Las tortugas marinas, víboras de mar,
ballenas, focas, pingüinos, y otros
organismos vertebrados marinos,
incluyendo algunos teleósteos, son
marcadamente hiposmoticos al agua
marina.
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Todos con ancestros terrestres, con una
composicione sanguínea heredada y una
presión osmotica de aprox. 400 mOsm,
modestamente arriba de los valores
observados en los animales vertebrados
terrestres y de agua dulce.
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Debido a que estos organismos son
respiradores
aéreos, tienen la ventaja de:
• No exponen sus membranas
respiratorias al agua marina.
• Heredaron integumentos originalmente
adaptados a evitar la perdida de agua
en un ambiente terrestre de
deshidratación, con permeabilidades
integumentarias muy bajas.
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Aun asi estos animales enfrentan problemas de perdida de
agua y ganancia de sales.
Pierden agua:
-Por evaporación pulmonar durante la respiración.
-A través de la piel solo cuando están sumergidos, sino
también cuando están expuestos sal aire.
Ganan sales:
Por el contenido del alimento,
Toman poca gua con alto contenido salino.
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Los reptiles marinos son por lo general
incapaces de producir orina hiperosmotica
respecto a la sangre, de manera que sus
riñones son por lo general incapaces por si
mismos de mantener la sangre de los animales
hiposmotica respecto al agua marina.
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Glandulas de Sal en las Aves
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ANIMALES QUE ENFRENTAN CAMBIOS EN
LA SALINIDAD DEL MEDIO
} 
Habitan zonas costeras,
} 
Agua salobres,
} 
Organismos migratorios:
-del oceano al estuarios,
-de los rios a los estuarios
Respecto a las relaciones con los cambios de salinidad en el
medio:
-Organismos estenohalinos- capaces de sobrevivir en
rangos muy cortos de variación en la salinidad del medio.
-Organismos eurihalinos- capaces de sobrevivir en rangos
muy amplios de variación en la salinidad del medio.
Otras clasificaciones.
} 
Osmoconformadores ó animales Poikilosmoticos,
} 
Osmoreguladores ó animales Homeosmoticos.
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