Když se losos přesune ze slané vody do řeky sladké vody, narazí na významnou změnu v osmotickém prostředí. Oceán je hypertonické prostředí, což znamená, že má vyšší koncentraci rozpuštěných solutů ve srovnání s řekou Freshwater, což je hypotonické prostředí. Aby si losos přežil, musí udržovat svou vnitřní osmotickou rovnováhu regulací pohybu vody a solutů přes buněčné membrány. Zde je přehled fyziologických změn, ke kterým dochází v buňkách lososa během tohoto přechodu:
1. V oceánu (hypertonické prostředí):
- Buňky lososa jsou vystaveny vyšší koncentraci solutů ve vodě oceánu ve srovnání s jejich vnitřním prostředím.
- Aby se zabránilo úbytku vody a udržovalo objem buněk, losos aktivně transportuje ionty (jako je sodík a chlorid) do jeho buněk, čímž se zvyšuje vnitřní koncentraci solutu.
- Tento proces vyžaduje energii ve formě ATP a je prováděn iontovými čerpadly, jako je čerpadlo ATPázy sodíku s sodíkem, umístěná na buněčné membráně.
- Aktivní transport iontů pomáhá udržovat osmotickou rovnováhu a zabraňuje smrštění buněk.
2. Přechod na sladkou vodu (hypotonické prostředí):
- Jak se losos pohybuje do řeky sladké vody, vnější osmotický tlak se snižuje a vytváří hypotonické prostředí.
- Nižší koncentrace solutů ve sladké vodě způsobuje, že se voda pasivně přesune do buněk lososa osmózou.
- Aby se zabránilo nadměrnému otoku a potenciálnímu prasknutí buněk, losos upravuje procesy transportu iontů.
- Snižuje aktivní transport iontů do svých buněk a může dokonce zvrátit proces a aktivně převádět ionty z buněk.
- Tento posun v transportu iontů pomáhá regulovat pohyb vody a udržuje objem buněk.
3. Regulace iontů:
- Změna v prostředí spustí úpravy v expresi a aktivitě proteinů transportu iontů v buňkách lososa.
- Zvýšená aktivita specifických iontových kanálů a čerpadel, jako je čerpadlo sodíku s atpázem sodíku, umožňuje lososmu přizpůsobit se novým osmotickým podmínkám.
- Regulace koncentrací iontů, zejména sodíku a draslíku, je zásadní pro udržení správných elektrochemických gradientů napříč buněčnými membránami a zajištění základních buněčných funkcí.
4. Funkce ledvin a žárovky:
- Ledviny a žábry hrají v Osmoregulaci v lososech zásadní role.
- Ledviny jsou zodpovědné za regulaci vylučování vody a iontů, což pomáhá lososům vyvážit jeho vnitřní objem tekutin.
- Modifikace produkce moči a reabsorpce iontů se vyskytují v reakci na změnu slanosti.
- Žábry se také podílejí na transportu iontů a výměně plynu. Pomáhají při absorpci základních iontů, jako je sodík a chlorid, a vylučování odpadních produktů.
Celkově, jak se losos pohybuje z oceánu do řeky sladké vody, jeho buňky podléhají fyziologickým adaptacím, aby udržovaly osmotickou rovnováhu a přežily v měnícím se prostředí. Tyto adaptace zahrnují úpravy procesů transportu iontů, regulaci pohybu vody a modifikace funkce ledvin a žábry.