- Osmoregulation क्या है?
- पौधों में ओस्मोगुलेशन
- - पानी की क्षमता और दबाव क्षमता
- पशुओं में ओस्मोगुलेशन
- - जलीय जानवर
- पौधों और जानवरों के बीच osmoregulation में अंतर
- उदाहरण
- संदर्भ
Osmoregulation एक प्रक्रिया है कि सक्रिय रूप से अपनी आंतरिक आसमाटिक दबाव को नियंत्रित करके एक शरीर में तरल पदार्थ की समस्थिति को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है। इसका उद्देश्य विभिन्न जैविक डिब्बों के पर्याप्त मात्रा और ऑस्मोलर सांद्रता को बनाए रखना है, जो जीवों के समुचित कार्य के लिए आवश्यक है।
जैविक पानी को उन डिब्बों में वितरित किया जा सकता है जिसमें कोशिका आंतरिक (इंट्रासेल्युलर डिब्बे) शामिल हैं और बहुकोशिकीय जीवों के मामले में, तरल पदार्थ जो कोशिकाओं को घेरता है (बाह्य या अंतरालीय डिब्बे)।
मीठे पानी में पानी और आयनों का मूवमेंट)
अधिक जटिल जीवों में भी, एक इंट्रावस्कुलर कम्पार्टमेंट है जो बाहरी वातावरण के संपर्क में अंतर और बाह्य तरल पदार्थ लाता है। इन तीन डिब्बों को चयनात्मक पारगम्यता जैविक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है जो पानी के मुक्त मार्ग की अनुमति देता है और अधिक या कम हद तक, उस तरल में समाधान में होने वाले कणों के पारित होने के लिए प्रतिबंधित करता है।
पानी और कुछ छोटे कण झिल्ली में छिद्रों के माध्यम से स्वतंत्र रूप से फैल सकते हैं, प्रसार और उनके एकाग्रता ग्रेडिएंट के बाद। अन्य, बड़े या विद्युत आवेशित, केवल परिवहन के साधन के रूप में काम करने वाले अन्य अणुओं का उपयोग करके एक तरफ से दूसरे तक जा सकते हैं।
आसमाटिक प्रक्रियाओं को अपनी एकाग्रता ढाल के बाद पानी के एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाने के साथ करना पड़ता है। यही है, यह उस डिब्बे से चलता है जिसमें वह सबसे अधिक उस पर केंद्रित होता है जहां उसकी एकाग्रता कम होती है।
जिस जगह पर ऑस्मोलर कंसंट्रेशन (ऑस्मोटिक रूप से सक्रिय कणों की सघनता) कम होती है और इसके विपरीत पानी अधिक केंद्रित होता है। तब पानी को कम ऑस्मोलर सांद्रता वाली साइट से दूसरे ऑस्मोलर एकाग्रता के साथ दूसरे स्थान पर ले जाने के लिए कहा जाता है।
जीवित प्राणियों ने अपने इंटीरियर में आसमाटिक संतुलन को नियंत्रित करने के लिए जटिल तंत्र विकसित किया है और जल प्रवेश और निकास की प्रक्रियाओं को विनियमित करते हैं, और विलेय के प्रवेश और / या निकास को विनियमित करते हैं, और यह वही है जो ऑस्मोरग्यूलेशन को संदर्भित करता है।
Osmoregulation क्या है?
आसमाटिक विनियमन का मुख्य उद्देश्य पानी के इनलेट और आउटलेट को समायोजित करना है ताकि तरल डिब्बों की मात्रा और संरचना दोनों स्थिर रहें।
इस अर्थ में, दो पहलुओं पर विचार किया जा सकता है, एक जीव और पर्यावरण के बीच आदान-प्रदान और दूसरा शरीर के विभिन्न डिब्बों के बीच विनिमय।
पानी और विलेय का प्रवेश और निकास विभिन्न तंत्रों द्वारा होता है:
उदाहरण के लिए, उच्च कशेरुक जानवरों के मामले में, आय पानी और विलेय के सेवन से नियंत्रित होती है, एक मुद्दा जो बदले में तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र की गतिविधि पर निर्भर करता है, जो विनियमन में भी हस्तक्षेप करता है। इन पदार्थों का गुर्दे का उत्सर्जन।
-वास्कुलर पौधों के मामले में, पानी और विलेय का अवशोषण पत्तियों में होने वाली वाष्पीकरण प्रक्रियाओं के लिए धन्यवाद होता है। ये प्रक्रियाएं पानी के स्तंभ को "खींचती" हैं और जड़ों से पौधे के माध्यम से अपने ऊपर की ओर गति करती हैं, जिसका पानी की क्षमता से संबंध है।
जीव के विभिन्न डिब्बों के बीच विनिमय और संतुलन उनके सक्रिय परिवहन के माध्यम से एक या दूसरे डिब्बे में विलेय के संचय से होता है। उदाहरण के लिए, कोशिकाओं के अंदर विलेय की वृद्धि उनके प्रति जल की गति और उनकी मात्रा में वृद्धि को निर्धारित करती है।
इस मामले में, संतुलन में एक इंट्रासेल्युलर ऑस्मोलर एकाग्रता है जो एक निरंतर सेल वॉल्यूम को बनाए रखने के लिए पर्याप्त है और इसमें विभिन्न परिवहन गतिविधियों के साथ प्रोटीन की भागीदारी के लिए धन्यवाद प्राप्त होता है, जिसके बीच में एटीसेप पंप और अन्य ट्रांसपोर्टर्स खड़े होते हैं। ।
पौधों में ओस्मोगुलेशन
पौधों को जानवरों और अन्य एकल-कोशिका वाले जीवों के समान जीवन जीने के लिए पानी की आवश्यकता होती है। उनमें, जैसा कि सभी जीवित प्राणियों में, जल वृद्धि और विकास से संबंधित सभी चयापचय प्रतिक्रियाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक है, जो कि उनकी कोशिकाओं के आकार और तनाव को बनाए रखने के साथ करना है।
अपने जीवन के दौरान वे परिवर्तनशील जल-संबंधी स्थितियों के संपर्क में आते हैं, जो कि उनके चारों ओर के वातावरण पर निर्भर करती हैं, विशेष रूप से वायुमंडलीय आर्द्रता और सौर विकिरण के स्तरों पर।
पौधों के जीवों में, ऑस्मोरग्यूलेशन पानी के तनाव के जवाब में विलेय के संचय या कमी के माध्यम से टगर क्षमता को बनाए रखने के कार्य को पूरा करता है, जो उन्हें बढ़ते रहने की अनुमति देता है।
जड़ कोशिकाओं (सरल परिवहन और एपोप्लास्टिक परिवहन) में पानी की आवाजाही (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से डायलन डब्ल्यू। शिल्क)
जड़ बाल और एंडोडर्मिस के बीच पाया जाने वाला पानी जड़ कोशिकाओं के बीच एक कोशिकीय कम्पार्टमेंट (एपोप्लास्टिक ट्रांसपोर्ट) या साइटोप्लाज्मिक कनेक्शन (सरल परिवहन) के माध्यम से बहता है, जब तक कि यह आयनों के साथ-साथ फ़िल्टर नहीं होता है एंडोडर्मिस की कोशिकाओं में खनिज और फिर संवहनी बंडलों की यात्रा करते हैं।
चूंकि पानी और खनिज पोषक तत्वों को मिट्टी से जड़ से हवाई अंगों तक पहुंचाया जाता है, इसलिए शरीर के विभिन्न ऊतकों की कोशिकाएं "पानी के संस्करणों" और उनके कार्यों की पूर्ति के लिए आवश्यक विलेय की मात्रा में ले जाती हैं।
पौधों में, कई उच्च जीवों के रूप में, पानी के प्रवेश और निष्कासन की प्रक्रिया में वृद्धि करने वाले पदार्थों (फाइटोहोर्मोन) को विनियमित किया जाता है जो विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों और अन्य आंतरिक कारकों की प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।
- पानी की क्षमता और दबाव क्षमता
चूँकि पौधों की कोशिकाओं में विलेय की अंतःकोशिकीय सांद्रता उनके वातावरण की तुलना में अधिक होती है, इसलिए पानी असमस द्वारा आंतरिक की ओर फैलता है जब तक कि कोशिका की दीवार द्वारा दबाव की संभावना प्रबल नहीं हो जाती है और यह वही है जो कोशिकाओं को बनाता है कोशिकाएँ दृढ़ या तीखी होती हैं।
पानी की क्षमता उनके पर्यावरण और उनके ऊतकों की कोशिकाओं को एक दूसरे के साथ दोनों पौधों के जल विनिमय में शामिल कारकों में से एक है।
यह दो डिब्बों के बीच पानी के प्रवाह की दिशा की माप के साथ करना है और इसमें सेल की दीवार द्वारा लगाए गए दबाव क्षमता के साथ आसमाटिक क्षमता का योग शामिल है।
पौधों में, चूंकि इंट्रासेल्युलर विलेय सांद्रता आमतौर पर बाह्य वातावरण की तुलना में अधिक होती है, आसमाटिक क्षमता एक नकारात्मक संख्या है; जबकि दबाव क्षमता आमतौर पर सकारात्मक होती है।
ऑस्मोटिक क्षमता जितनी कम होगी, पानी की क्षमता उतनी ही नकारात्मक होगी। यदि इसे एक सेल माना जाता है, तो यह कहा जाता है कि पानी अपनी संभावित ढाल के बाद इसमें प्रवेश करेगा।
पशुओं में ओस्मोगुलेशन
बहुकोशिकीय कशेरुक और अकशेरूकीय आंतरिक होमोस्टेसिस को बनाए रखने के लिए विभिन्न प्रणालियों का उपयोग करते हैं, यह उनके निवास स्थान पर सख्त निर्भरता में है; यही है, अनुकूली तंत्र खारे पानी, मीठे पानी और स्थलीय जानवरों के बीच भिन्न होते हैं।
विभिन्न अनुकूलन अक्सर ऑस्मोरगुलेशन के लिए विशेष अंगों पर निर्भर करते हैं। प्रकृति में, सबसे आम को नेफ्रिडियल अंगों के रूप में जाना जाता है, जो विशेष उत्सर्जन संरचनाएं हैं जो नलियों की एक प्रणाली के रूप में कार्य करती हैं जो छिद्रों के माध्यम से बाहर की ओर खुलती हैं जिन्हें नेफ्रिडिओपरस कहा जाता है।
फ्लैटवर्म में ऐसी संरचनाएं होती हैं जिन्हें प्रोटोनफ्रिडियम कहा जाता है, जबकि एनेलिड्स और मोलस्क में मेटानेफ्रिडिया होता है। कीड़े और मकड़ियों के पास नेफ्रिडियल अंगों का एक संस्करण होता है जिसे माल्पीघी नलिकाएं कहा जाता है।
कशेरुक जानवरों में, एक ओस्मोर्गुलेटरी और मलमूत्र प्रणाली हासिल की जाती है, मुख्य रूप से गुर्दे से बना है, लेकिन तंत्रिका और अंतःस्रावी तंत्र, पाचन तंत्र, फेफड़े (या गलफड़े) और त्वचा भी पानी के संतुलन को बनाए रखने की इस प्रक्रिया में भाग लेते हैं।
- जलीय जानवर
समुद्री अकशेरुकी जीवों को ऑस्मो-एडेप्टिव ऑर्गैज़्म माना जाता है, क्योंकि उनके शरीर आस-पास के पानी के साथ ऑस्मोटिक संतुलन में होते हैं। बाहरी सांद्रता में परिवर्तन होने पर जल और लवण विसरण द्वारा प्रवेश करते हैं और छोड़ते हैं।
उन अकशेरुकों में रहते हैं, जहां खारे की सघनता महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव को दर्शाती है, उन्हें ऑस्मोरग्लिटरी जीवों के रूप में जाना जाता है, क्योंकि उनके पास इस तथ्य के कारण अधिक जटिल विनियमन तंत्र हैं कि उनके इंटीरियर में लवण की एकाग्रता उस पानी से भिन्न होती है जहां वे रहते हैं।
मीठे पानी की मछलियों के आंतरिक भाग में एक खारा सांद्रता होती है, जो उनके चारों ओर मौजूद पानी की तुलना में बहुत अधिक होती है, ताकि ऑस्मोसिस द्वारा बहुत सारा पानी उनके आंतरिक भाग में प्रवेश कर जाए, लेकिन यह पतला मूत्र के रूप में उत्सर्जित होता है।
इसके अलावा, मछली की कुछ प्रजातियों में नमक के प्रवेश के लिए गिल कोशिकाएं होती हैं।
समुद्री कशेरुकी, जिनके नमक की सांद्रता उनके वातावरण की तुलना में कम होती है, वे इसे समुद्र से पीकर पानी प्राप्त करते हैं और अपने मूत्र में अतिरिक्त नमक को बाहर निकाल देते हैं। कई समुद्री पक्षियों और सरीसृपों में "नमक ग्रंथियां" होती हैं जिनका उपयोग वे समुद्री नमक पीने के बाद मिलने वाले अतिरिक्त नमक को छोड़ने के लिए करते हैं।
ज्यादातर समुद्री स्तनधारी जब खाते हैं तो नमक का पानी निगलना पसंद करते हैं, लेकिन उनके इंटीरियर में आमतौर पर नमक की मात्रा कम होती है। होमोस्टैसिस को बनाए रखने के लिए उपयोग किया जाने वाला तंत्र लवण और अमोनिया की उच्च एकाग्रता के साथ मूत्र का उत्पादन है।
पौधों और जानवरों के बीच osmoregulation में अंतर
पादप कोशिका की आदर्श स्थिति एक पशु कोशिका से काफी भिन्न होती है, एक ऐसा तथ्य जो कोशिका भित्ति की उपस्थिति से संबंधित होता है जो पानी के प्रवेश के कारण कोशिका के अत्यधिक विस्तार को रोकता है।
जानवरों में, इंट्रासेल्युलर स्पेस ऑस्मोटिक संतुलन में है जिसमें अतिरिक्त तरल पदार्थ होते हैं और इस स्थिति को बनाए रखने के लिए ओस्मोरग्यूलेशन प्रक्रियाएं जिम्मेदार हैं।
दूसरी ओर, पौधों की कोशिकाओं को टर्गोर की आवश्यकता होती है, जो वे अपने पर्यावरण की तुलना में इंट्रासेल्युलर तरल पदार्थ को ध्यान में रखते हुए प्राप्त करते हैं, यही कारण है कि पानी उन्हें प्रवेश करने के लिए जाता है।
उदाहरण
ऊपर चर्चा किए गए सभी मामलों के अलावा, ऑस्मोरग्यूलेशन सिस्टम का एक अच्छा उदाहरण मानव शरीर में पाया जाता है:
मनुष्यों में, शरीर के तरल पदार्थों की सामान्य मात्रा और परासरण को बनाए रखने में पानी और विलेय के इनपुट और आउटपुट के बीच एक संतुलन शामिल होता है, यानी एक संतुलन जहां इनपुट आउटपुट के बराबर होता है।
चूँकि मुख्य बाह्य विलेय सोडियम है, आयतन द्रव के आयतन और परासरण का नियमन लगभग विशेष रूप से पानी और सोडियम के बीच संतुलन पर निर्भर करता है।
भोजन और तरल पदार्थों के सेवन के माध्यम से पानी शरीर में प्रवेश करता है (जिसका विनियमन प्यास के तंत्र पर निर्भर करता है) और भोजन (चयापचय पानी) में ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप आंतरिक रूप से उत्पन्न होता है।
पानी का निकास पसीने, मल और मूत्र द्वारा असंवेदनशील नुकसान से होता है। उत्सर्जित मूत्र की मात्रा को एंटीडाययूरेटिक हार्मोन (ADH) के प्लाज्मा स्तर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
सोडियम भोजन और तरल पदार्थों के माध्यम से शरीर में प्रवेश करता है। यह पसीने, मल और मूत्र के माध्यम से खो जाता है। मूत्र के माध्यम से इसका नुकसान शरीर की सोडियम सामग्री को विनियमित करने के लिए एक तंत्र है और हार्मोन एल्डोस्टेरोन द्वारा विनियमित गुर्दे के आंतरिक कार्य पर निर्भर करता है।
संदर्भ
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