Điều hòa áp suất thẩm thấu, trao đổi muối và nước của thủy sinh vật ppt

Chủ đề 5: Điều hòa áp
suất thẩm thấu, trao đổi
muối và nước của thủy
sinh vật
GVHD: NGUYỄN ĐÌNH HUY
NTH: FOUR
Lời nói đầu:

Nước là MT sống của tất cả TSV. Để tồn tại và
phát triển được TSV buộc phải thích nghi với điều
kiện môi trường như độ mặn, hàm lượng Ion, áp
suất thẩm thấu
I> Bảo vệ khỏi bị khô hạn
1. Tránh sự khô hạn
2. Thích ứng với sự giảm thoát nước
3. Mức độ sống sót trong điều kiện khô hạn
II> Môi trường thẩm thấu
1. Môi trường thẩm thấu
2. Sự đẳng trương nội bào
3. Điều hòa áp suất thẩm thấu
III> Sự trao đổi muối và ion
1. Trao đổi bị động
2. Trao đổi chủ động
3. Tính ổn định của TSV đối với sự thay đổi
hàm lượng muối
Nội dung chính:
I> Bảo vệ khỏi bị khô hạn và sự sống sót
trong điều kiện khô hạn.
1. Tránh sự khô hạn:
Khi gặp điều kiện khô hạn hoặc cảm nhận được sự
khô

hạn thủy sinh vật có những thích nghi khác nhau:

Di chuyển

Dự trữ nước
Phim 3D này do hãng phim
Kyodo của Nhật thực hiện, sẽ
phát qua NHK vào lúc 21h ngày
25/6 tới (theo giờ Hà Nội)

Thời gian chịu đựng khô hạn của sinh vật phụ
thuộc vào sự hoàn thiện khả năng giữ ẩm và tập
tính chống lại sự mất nước tối thiểu do mất nước
của TSV.

Thủy sinh vật tạo cho mình những màng ,bào nang
dày, tầng epicuticun, có nắp miệng làm giảm
thoát nước tới mức tối thiểu.

Giảm hàm lượng muối trong hemolimph của TSV
(vd: Pulmonata planorbis, )
2. Thích ứng với sự giảm thoát nước:
1. Tầng mặt; 2. Tầng ngoài; Tầng trong; 4. TB mô bì cơ; 5. TB tuyến đơn bào; 6.
Lớp không Canxi; 7. Lớp canxi; 8. Lớp sắc tố; 9. Procuticun
Tầng mặt (epicuticun): Là một lớp mỏng, có bản chất
là lipoprotein, ngăn cản sự trao nước.
Trong TB nước tồn tại ở dạng tự do và liên kết
(trong màng hidrat). Số lượng nước liên kết có
quan hệ chặt chẽ với hàm lượng protein trong cơ
thể nên nó xác định mức độ sống sót của TSV

trong điều kiện khô hạn. Tùy theo loài mà có khả
năng chịu đươc mức độ mất nước khác nhau.

Vd loài Đỉa Herpobdella octoculata và H. testacea
bị chết khi lượng nước mất 7-11%

Loài H. lineata tạm thời chịu được 20-22%
3. Mức độ sống sót trong
điều kiện khô hạn:

Một số loài thích nghi với sự mất nước bằng kiểu
sống tiềm sinh (Protozoa, Rotatoria, Giun tròn, Ấu
trùng côn trùng)
Hình ảnh

Vai trò của muối: tạo nên cấu trúc cơ thể, tham gia vào
thành phần của dịch TB, dịch xoang cơ thể, nhằm tạo ra
MT trong duy trì sự ổn định của các PƯ sinh hóa và
TDC. Đảm bảo cho sinh vật chống lại những biến đổi
của áp suất thẩm thấu gây ra do môi trường ngoài.

Hàm lượng muối trong cơ thể sinh vật và MT luôn có sự
khác biệt.
=> Thực hiện 2 phương thức:
- Hàm lượng và thành phần muối phải giống hay biến đổi
theo MT nước.
- Thích nghi duy trì ổn định chống sự nhiễu loạn của MT.
II> MT thẩm thấu
2.1 MT thẩm thấu và mối quan hệ với TSV:
Mối quan hệ với sinh vật:


Để chỉ mối quan hệ giữa cơ thể với môi trường
người ta đưa ra các khái niệm:
- Quan hệ thẩm thấu tương đương.
- Quan hệ thẩm thấu ưu trương.
- Quan hệ thẩm thấu nhược trương.
Từ mối quan hệ giữa SV với MT => 3 dạng:
- Sinh vật biến thẩm thấu.
- Sinh vật đồng thẩm thấu.
- Sinh vật giả đồng thẩm thấu.
Do sự khác biệt về áp suất thẩm thấu giữa cơ thể
và MT nên độ muối trở thành giới hạn sinh học đối
với sự phân bố của TSV trong môi trường nước.
2.2. Sự đẳng trương nội bào:

Ở sinh vật đơn bào hay đa bào không có môi trường
trong (nội môi) áp suất thẩm thấu trong tế bào chất
cân bằng với áp suất thẩm thấu của môi trường xung
quanh và gradient thẩm thấu không có.

Độ thẩm thấu của TBC được điều chỉnh nhờ 2 cách:
- Thay đổi hàm lượng các chất hữu cơ trong tế bào
chất.
- Thay đổi hàm lượng các ion vô cơ trong tế bào chất.
Lưu ý: chỉ thay đổi trong giới hạn nhất định
Khi hàm lượng muối và ion cao
=> Sự hoạt hóa men Glutamatdehydrogenasa
=> Hình thành Glutamic và các aa khác
=> Áp suất thẩm thấu được nâng lên
Vd: khi muối của nước tăng từ 4 đến 35 tính thẩm

thấu ở Mytilus tăng đến 75% (nhờ vào sự tăng lên
của hàm lượng các sp của sự trao đổi Nito)

Khả năng hấp thụ hay đào thải Ion chống lại
gradien thẩm thấu là nét đặc trưng của mọi tb.

Sự vận chuyển tích cực Ion qua màng
+ Đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính
đẳng trương của nội bào…
+ Được kiểm soát bởi các men và phải tiêu tốn
ATP.

Khi nồng độ muối của môi trường biến đổi mạnh
thì cơ chế đẳng trương phải có một thời gian để
thích nghi

Điều kiện môi trường ưu trương tb giảm thể tích
và ngược lại
2.3 Điều hòa áp suất thẩm thấu
a. Thủy sinh vật ở nước ngọt
Nguy cơ:

Nước xâm nhập vào cơ thể (qua mang, da , bề
mặt)

Mất muối các chất hòa tan qua mang, nước tiểu,
da.
Giải pháp:

Hấp thụ chủ động các Ion từ ngoài qua mang, da.


Hấp thụ muối khoáng tại ruột.

Tăng bài tiết nước tiểu nhiều và nhạt
Thoát nước qua bề
mặt cơ thể
Hấp thụ ion qua bề
mặt cơ thể
Ion vào với
thức ăn
Tái hấp thụ ion
qua thận
Thải ion ở cơ
quan ngoài thận
Thải ion theo
nước tiểu
Ion ra với chất
tiết
THỦY SINH VẬT
b. Thủy sinh vật ở nước mặn
Nguy cơ:

Mất nước (qua mang, da , bề mặt)

Muối, các chất hòa tan khuếch tán vào cơ thể qua
mang, da.
Giải pháp:

Uống nước và hấp thu lại nước.


Tăng bài tiết muối và Ion qua thận và mang

Bài tiết nước tiểu nồng độ muối cao
Hấp thụ nước qua
bề mặt cơ thể
Tháo ion qua bề
mặt cơ thể
Ion vào với
thức ăn
Tháo nước theo
nước tiểu
Hấp thụ ion qua
bề mặt cơ thể
Tái hấp thụ ion
qua bề mặt
Ion ra với
chất tiết
THỦY SINH VẬT
c. Điều hòa áp suất thẩm thấu của loài di cư
Ở những loài TSV có tập tính di cư lúc thì sống
trong nước ngọt lúc thì sống trong nước biển, áp suất thẩm
thấu của máu thay đổi tương đối nhỏ.
Vd: ∆t của Anguilla anguilla khi ở biển là 0.69-0.75°C còn
trong nước ngọt là 0.61-0.62°C.
∆t của máu cá hồi khi ở biển là 0.76°C còn khi trong nước
ngọt là 0.67°C.
Ở những loài di cư hệ thống vận chuyển ion mang tính 2
chiều. Khi ở biển chúng thải Na
+
ra ngoài còn ở nước ngọt

lại lấy Na
+
vào cơ thể.
4 Sự trao đổi muối và ion:
4.1 Trao đổi bị động (khuếch tán):

Không tốn năng lượng, theo gradient nồng độ.

Khi quá trình sinh lí, sinh hóa diễn ra càng mạnh
nhằm cân bằng thì hàm lượng Ion của cơ thể càng
khác so với môi trường và ngược lại.

Tỷ lệ và thành phần Ion ở các loài khác nhau thì
khác nhau vd: sinh vật biển có hàm lượng Kali cao
hơn 2-3 lần so với môi trường, nhưng Ion Na+,
Mg++, SO4 lại nghèo…
Tốc độ khuếch tán thực là hiệu tốc độ của hai dòng vận
chuyển chất theo hai chiều khác nhau qua màng.
Tốc độ khuếch tán thực tỷ lệ thuận với chênh lệch áp suất
ở hai bên màng. Duy trì thành phần muối xác định của dịch
cơ thể trước hết là do độ thấm kém của vỏ so với các chất
khác nhau.
Các yếu tố phụ thuộc: Bản chất vỏ, kích thước, tính phân
cực của các chất hòa tan.
Nhiệt độ tăng thì tốc độ trao đổi cũng tăng.
4.2 Sự trao đổi chủ động:

Là hình thức vận chuyển Ion tiêu tốn năng lượng,
ngược gradient nồng độ.


Gặp cả ở sinh vật đồng thẩm thấu và biến thẩm
thấu. Chủ yếu là vận chuyển Na
+
. Sự vận chuyển
Na
+
kéo theo sự di chuyển ngược lại của 1 số Ion
khác thường là K
+
, NH4
+ ,
Mg
2+

Ý nghĩa: Hoạt động chuyển Na
+
có ý nghĩa rất lớn
trong điều hòa áp suất thẩm thấu và cân bằng ion
của cơ thể. Đó là cơ chế quan trọng giúp cơ thể
khỏi bị ngộ độc do các sản phẩm của sự trao đổi
Nitơ (NH4+), ổn định thành phần Ion trong dịch
cơ thể.
Vận chuyển chủ động.