Osmorregulação - Lista de Exercícios

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Questionário – Unidade 01: Osmorregulação
O que é osmorregulação?
Manutenção precisa das concentrações de água (equilíbrio hídrico) e de íons (equilíbrio iônico) nos fluidos corpóreos dos organismos vivos.
Quais os aspectos relacionados ao processo de osmorregulação? 
Permeabilidade específica das membranas;
Princípios físicos que governam o movimento dos solutos;
Princípios físicos que governam o movimento dos solventes.
Diferencie molaridade e osmolaridade.
Molaridade é a quantidade de soluto por volume de solução. E osmolaridade é a concentração osmótica de uma solução. Depende do número de partículas dissolvidas sem necessidade de se conhecer os solutos específicos.
Qual a concentração osmótica da água do mar? Quais os principais íons presentes? E aqueles presentes em quantidades substanciais?
A concentração osmótica da água do mar é de 1.000 mOsm/L. Os principais íons são sódio e cloreto, com magnésio, enxofre e cálcio presentes em quantidades substanciais.
A água salobra mesmo apresentando pouca importância geográfica, exibe uma grande importância fisiológica. Explique.
A água salobra é extremamente importante do ponto de vista fisiológico, pois representa uma barreira para a distribuição de muitos animais marinhos, assim como para animais de água doce, e também constitui uma transição interessante entre habitats marinhos e de água doce.
O que são organismos eurialinos e estenoalinos?
Os eurialinos conseguem tolerar grandes variações na concentração salina da água na qual vivem. Os estenoalinos apresentam uma tolerância limitada às variações na salinidade do meio.
E osmoconformadores e osmorreguladores?
Os osmoconformadores alteram a concentração osmótica dos fluidos corpóreos para adaptar-se ao meio. Já os osmorreguladores mantêm ou regulam a sua concentração osmótica apesar das alterações na concentração externa.
Os invertebrados marinhos são animais osmoconformadores ou osmorreguladores? Sua composição de solutos é diferente àquela do meio em que vivem?
São osmoconformadores. Sim, a sua composição de solutos é diferente. A concentração total de solutos é igual a do meio, porém a concentração de solutos individuais é diferente.
As diferenças no interior e exterior da célula são mantidas através da regulação iônica ativa. Dê um exemplo desse tipo de regulação em animais marinhos.
Alguns animais, como a medusa, regulam suas concentrações de sulfato, mantendo consideravelmente abaixo da concentração na água do mar. Nesse animal, a concentração baixa de sulfato está relacionada a um problema de flutuabilidade: a exclusão do íon sulfato pesado reduz a densidade da medusa, que fica impedida de submergir. A eliminação desse soluto é a principal função de órgãos excretores, como os rins. 
O que seria a hiporregulação? Qual o melhor exemplo conhecido?
Na hiporregulação os organismos mantém a concentração dos fluidos corpóreos menor que a concentração da água do mar. O melhor exemplo conhecido é a Artemia.
Em se tratando de mecanismos osmorreguladores, os representantes marinhos dos vertebrados estão divididos em dois grupos distintos. Quais seriam esses grupos e cite um exemplo de cada.
Os representantes marinhos encontram-se divididos em dois grupos distintos: aqueles cujas concentrações osmóticas são idênticas, ou ligeiramente acima daquela da água do mar (peixe bruxa, elasmobrânquios, Latimeria e rãs comedoras de caranguejos), e os que apresentam concentrações em torno de 1/3 da concentração da água do mar (lampréias e teleósteos).
Os ciclóstomos são divididos em dois grupos: lampreias e peixe-bruxa. Diga se são animais hipo, iso ou hiper-osmóticos nos diferentes meios por eles habitados. Explique como funciona a osmorregulação desses animais.
Peixe bruxa tem apenas na água salgada: iso-osmótico. São osmoticamente semelhantes aos invertebrados marinhos.
Osmorregulação da lampreia: mantém a concentração dos seus fluidos corpóreos por volta de ¼ a 1/3 da concentração osmótica da água do amar. Dessa forma, na água doce ela é hiper-osmótica e no ambiente marinho hipo-osmótica. A sua osmorregulação é semelhante a dos teleósteos, ganham ou perdem água de acordo com a necessidade.
Os elasmobrânquios são iso-osmóticos. Como conseguem isso? Qual a desvantagem? O que fazem para inibir essa inconveniência?
Eles conseguem através da adição de grande quantidade de compostos orgânicos aos fluidos corpóreos, principalmente ureia. A desvantagem é que a ureia possui uma toxicidade elevada e é um agente desestabilizador de muitas proteínas. A solução desse problema é o acúmulo de osmólitos orgânicos: óxido de trimetilamina (TMAO), aminas metiladas e aminoácidos livres.
Os elasmobrânquios de água doce retêm um determinado composto, principalmente com fins osmorreguladores, que também é acumulado nos marinhos. Qual seria esse composto e a quantidade acumulada é a mesma dos marinhos?
A ureia. Não, ela apresenta uma redução de menos de um terço do seu valor em tubarões marinhos.
 
O celacanto – Latimeria, que se acreditava estar extinto, resolve seus problemas osmóticos de forma semelhante a quais organismos e de que maneira?
Como nos elasmobrânquios, através da retenção de ureia.
Qual a concentração osmótica dos teleósteos marinhos? E o de água doce?
Os teleósteos, tanto marinhos como de água doce, mantêm suas concentrações osmóticas em torno de 300 mOsm/L.
Como é a osmorregulação de um teleósteo marinho? E o de água doce?
Marinhos: Como são hipo-osmóticos, tendem a perder água para o meio através da osmose. Para compensar a perda de água eles bebem água, porém junto com a água é ingerida também uma grande quantidade de sais. A eliminação desses sais ocorre através da urina, que é muito concentrada e através das brânquias (células de cloreto), já que os rins desses animais não conseguem produzir uma urina mais concentrada que o sangue.
Água doce: São hiper-osmóticos e por isso há um grande influxo de água. O excesso de água é eliminado através da urina, que é muito diluída. Porém, mesmo que numa quantidade pequena, sais são excretados junto. Eles repõem esses sais através da ingestão de alimentos e da absorção pelas brânquias (células cloreto).
As brânquias dos teleósteos apresentam 2 funções. Quais?
Trocas gasosas – respiração externa;
Regulação osmótica – excreção ou absorção de Na+ e Cl-, através das células cloreto.
Explique o funcionamento das células cloreto.
Na superfície basal – Cátions (Na+, K+) são co-transportados com os íons Cl-. 
Na superfície apical – Íons Cl- saem por difusão passiva pelos canais de ânions; Na+ saem através das junções esponjosas firmes (permeáveis) existentes entre as células.
Os anfíbios de água doce são hipo, iso ou hiper-osmóticos? E no animal adulto qual o principal órgão de osmorregulação?
São hiper-osmóticos. Principal órgão de osmorregulação é a pele.
Praticamente todos os anfíbios são de agua doce, a exceção é a rã comedora de caranguejo. Os girinos e adultos dessa rã diferem quanto ao padrão de regulação osmótica, que é similar a dois outros vertebrados marinhos. Quais esses 2 padrões?
Os girinos possuem a osmorregulação semelhante aos teleósteos marinhos: contrapõem a perda de água e compensam a difusão de sais. 
Os adultos são semelhantes aos elasmobrânquios marinhos: retenção de ureia.
Os repteis, aves e mamíferos apresentam respiração pulmonar, dessa forma, têm diminuição do problema osmótico resultante do contato entre a água e a superfície branquial. Porém, eles ainda assim têm grande ingestão de sal. De onde?
Através da ingestão de alimentos com alto teor de sal e da água do mar, pois não dispõem de água doce para beber.
O excesso de sal dos répteis é eliminado através das glândulas de sal. Os 4 grupos de répteis exibem 4 sistemas anatômicos diferentes para eliminar o sal. Quais?
Lagartos (iguana) – glândula nasal, eliminação da secreção através de um espirro.
Tartarugas – glândula orbital, eliminação da secreção pelo canto do olho.
Serpentes – glândulas sublinguais,eliminação da secreção pela boca.
Crocodilos – glândulas linguais, eliminação da secreção pela boca.
Cite pelo menos 2 diferenças entre glândula de sal e os rins.
Glândula de sal
Geralmente permanecem inativas;
Começam a secretar em resposta ao aumento na concentração de sais como resultado da ingestão de água do mar e/ou alimentos com alto teor de sal;
Formação do fluido não envolve filtração do sangue;
Composição do fluido: simples, principalmente Na e Cl em concentrações bastante elevadas e constantes.
Rins
Permanecem ativos;
Funcionam continuamente;
Formação da urina envolve filtração do sangue;
Composição da urina: apresenta uma variedade de compostos orgânicos e as concentrações são variáveis.
Explique o efeito da ingestão de água do mar sobre o balanço hídrico em um homem e em uma baleia.
O homem iria perder água e iria ingerir os íons Mg2+ e SO42- que tem efeito laxante. Já a baleia iria ganhar água e produzir uma urina bastante concentrada, pois possui a Alça de Henle bem desenvolvida.