Cours 3 : Régulation hydrominérale suite Flashcards

(47 cards)

1
Q

Quelle est l’origine des animaux d’eau douce?

A
  • Les grands groupes d’animaux ont pour origine l’océan
  • Lorsque ces animaux ont envahi l’eau douce, ils ont
    rencontré une réduction drastique de concentrations
    ioniques
  • Tous les animaux d’eau douce font de l’osmorégulation : ils
    sont hyperosmotiques comparés à l’eau dans laquelle ils
    vivent
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2
Q

Les org d’eau douce sont hyperosmotique, que cela signifie-t-il pour leur fluides?

A
  • Gagnent constamment de l’eau
    par osmose et les ions (Na+, Cl-
    )
    tendent à diffuser des fluides
    corporels vers l’eau (surtout par
    les branchies et par la bouche)
  • Fluides corporels moins
    concentrés = Adaptation pour
    réduire les coûts énergétiques de
    la régulation osmotique et
    ionique
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3
Q

Quel est le mécanisme principal de régulation ionique et osmotique chez org eau douce?

A
  • Les mécanismes de régulation
    ionique et osmotique sont très
    similaires chez les différentes
    espèces d’eau douce = absorption
    active d’ions par les branchies
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4
Q

Comment se fait l’absorption active d’ions via les branchies?

A
  • Le transport actif requiert de
    l’ATP
  • Les mécanismes de pompage
    du Na+et Cl-sont différents et
    indépendants
  • La pompe Cl- échange des ions
    bicarbonates HCO3
  • pour les
    des ions Cl- (donc demeure
    électroneutrale)
  • La pompe Na+ échange des
    protons H+ pour des ions Na+
    (donc demeure électroneutrale)

RÔLE AUSSI POUR RÉGULATION ACIDE BASE

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5
Q

Les branchies ont pour rôle les échanges gazeux ou ionique en premier?

A

ionique

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6
Q

Comment est fait l’épithélium des branchies et quels sont les types de cellules?

A
  • L’épithélium des branchies
    contient deux types principaux de
    cellules impliquées dans les
    échanges ioniques :
    1. Les cellules riches en
    mitochondries (Mitochondriarich cells ou MRCs)
    2. Les cellules pavimenteuses
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7
Q

Que font les MRCS?

A
  • Les MRCs effectuent principalement le transport ionique car ce processus
    nécessite de l’énergie
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8
Q

Est-ce que le nombre de MRC peut varier?

A

oui
Les MRCs peuvent différer selon
leur quantité de mitochondries,
selon la quantité de protéines
impliquées dans le transport d’ions
et selon la forme moléculaire de ces
protéines

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9
Q

Comment est l’urine chez les organismes d’eau douce?

A
  • Grosse quantité d’eau qui entre par osmose = grosse quantité d’urine
  • Une urine hypoosmotique pour ne pas perdre d’ions!
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10
Q

Quelle est l’exception à l’urine dilluée des organismes d’eau douce?

A
  • Les crabes d’eau douce tropicale produisent une urine
    isoosmotique à leur plasma
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11
Q

Pourquoi produire une urine dilluée pou org d’eau douce?

A

minimiser les pertes d’énergie
* Production d’urine diluée = rein utilise un fluide
concentré (plasma hyperosmotique) dont il extrait des
ions
* Ces ions sont réabsorbés et recyclés = non perdus
dans l’urine
* Pas d’énergie dépensée pour extraire de nouveaux ions
de l’eau qui en contient peu
* Le coût d’extraction d’ions en haute concentration
(plasma) est moindre que le coût d’extraction d’ions en
faible concentration (eau

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12
Q

Quelles sont les stratégies de régulation hydrique des invertébrés marins?

A
  • La plupart des invertébrés
    marins sont iso-osmotiques
    avec l’eau salée =
    osmoconformeurs
  • Cependant, ils peuvent varier
    dans leur composition ionique
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13
Q

Comment sont maintenues les différentes compositions des invertébrés marins?

A
  • Ces différentes compositions/concentrations ioniques sont maintenues par
    des processus de régulation :
    1. Transport actif des ions obtenus de l’environnement
    2. Régulation de la composition du sang par les reins
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14
Q

Quelles sont les différentes stratégies de régulations hydrique des vertébrés marins (techniquement 5)?

A
  • Myxine = iono- et osmoconformeur
  • Téléostéens = osmorégulateurs (pompage ionique branchial)
  • Reptiles = osmorégulateurs (glande à sel)
  • Oiseaux = osmorégulateurs (glande à sel et urine semi-solide)
  • Mammifères = osmorégulateurs (urine hypertonique)
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15
Q

Comment la myxine fait sa régulation?

A

Groupe de vertébrés marins
« primitifs » sans mâchoire
* Osmoconformeur
* Concentration ionique
comme celle des invertébrés
* Les seuls vertébrés à n’avoir
jamais quitté le milieu
marin….

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16
Q

Comment les poissons osseux font leur régulation?

A
  • La différence d’osmolarité
    avec le milieu est deux fois
    plus grande pour les poissons
    marins !
  • Branchies excrètent ions et perdent eau
  • Ions entrent par diffusion
  • Eau et sel sont dans eau qu’ils boivent et dans nourriture
  • Petite quantité d,urine non-dilué, riche en Mg et So42-
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17
Q

Comment se fait excrétion des ions par branchies des poissons marins?

A
  • Les branchies sont
    majoritairement responsables
    d’excréter l’excès des ions majeurs,
    Na+ et Cl-
    , du plasma sanguin vers
    le milieu
  • Cette excrétion est active et est
    effectuée par les cellules riches en
    mitochondries
  • Cette excrétion s’effectue contre
    les gradients électrochimiques
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18
Q

Pourquoi le choix du repas est important pour les poissons osseux et mammifères marins hypoosmotique comparés à l’eau de mer?

A

Ils sont osmorégulateurs et mettent beaucoup d’énergie
pour garder leur balance hydrominérale
- Ils ont le choix de manger un poisson hypo-osmotique ou
un invertébré marin (souvent iso-osmotiques par rapport à
l’eau de mer

  • Les fluides corporels de la proie invertébrée sont plus
    concentrés en sels que ceux du prédateur = gain net de sels
    dont le prédateur doit se débarrasser
    OU
  • Les fluides corporels d’un poisson-proie téléostéen sont
    similaires à celui du prédateur = le prédateur bénéficie dans
    ce cas du travail d’osmorégulation déjà fait par sa proie…
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19
Q

Comment les poissons téléostéens obtiennent de l’eau?

A
  • Les poissons téléostéens marins
    boivent de l’eau de mer pour
    remplacer les pertes par osmose
  • Sachant que l’eau bue est
    hyperosmotique par rapport au
    plasma sanguin, l’eau des fluides
    corporels va avoir tendance à se
    ramasser dans le système digestif
  • Les intestins des poissons
    téléostéens renvoient les ions Na+
    et Cl- vers les fluides corporels pour
    attirer l’eau vers ces fluides
20
Q

Quels sont les avantages des reptiles et oiseaux marins par rapport aux poissons osseux pour conserver la régulation hydrominérale?

A

Avantages par rapport aux poissons osseux :
1. Leurs membranes respiratoires ne sont pas exposées à
l’eau de mer
2. Héritage de l’ancêtre terrestre : leur peau est
généralement adaptée pour limiter les pertes d’eau

21
Q

Qu’est-ce qui permet aux reptiles et oiseaux marins de balancer leur eau et ions?

A

glande à sel : Excrète des solutions hyperosmotiques de Na+ et Cl-
(avec des concentrations en
ions qui excèdent celles de
l’eau de mer

22
Q

Comment sont les sécrétions de la glande à sel?

A

Chez les oiseaux, se trouve dans
une dépression à la base du bec
* Les sécrétions passent par un
canal à travers la narine
* Les sécrétions peut être jusqu’à
3X plus concentrées que le
plasma

23
Q

Comment fonctionne la glande à sel?

A
  • Les sécrétions hypersalines se
    forment dans des tubules sécréteurs
    qui sont arrangés en lobes qui se
    vident dans les canaux récolteurs
  • Le flux sanguin dans le capillaire
    adjacent est dans le sens contraire
    (« contre-courant ») de la sécrétion
    du tubule
  • La sécrétion devient plus concentrée
    à mesure qu’elle va vers la sortie du
    tubule
24
Q

Qu’est-ce qui fait varier l’activité de la glande à sel?

A
  • Activée par l’ingestion de sel
25
Qu'est-ce qui contrôle la glande à sel?
Système nerveux autonome (parasympatique)
26
Comment fonctionne le contrôle de la glande à sel?
* Des osmorécepteurs dans le cerveau détectent les changements de pression osmotique dans le sang et le système parasympatique relargue de l’acétylcholine (activation des canaux transporteurs d’ions) = sécrétions
27
Est-ce que les changement de l,activité de la glande à sel peuvent redevenir normaux (suite à la migration d'un oiseau)
* Ces changements sont réversibles (acclimatation)
28
Que se passe-t-il avec la glande à sel lors d'un changement d'eau douce à eau salé?
* Si un oiseau migre dans un milieu salé à partir d’un milieu d’eau douce : - Augmentation de la taille de la glande à sel - Meilleure capacité de concentration des sels - Augmentation des taux de sécrétion
29
Quel org possède l'urine la plus concentré des vertébrés?
L’urine des mammifères en général est la plus concentrée des vertébrés
30
Pourquoi l'urine des mammifères est la plus concentrés des vertébrés et pourquoi est-ce important selon les milieux terrestre et marin (surtout marin)?
* Liée à l’anatomie du rein * Important en milieu terrestre * Important en milieu marin - Permet la régulation hypo-osmotique - S’explique bien si diète composée de poissons osseux hypoosmotiques…. Mais pour les espèces qui se nourrissent d’invertébrés marins isoosmotiques = encore peu compris
31
Comment les baleines restent hydrater?
Il a été suggéré que les baleines ne boivent (presque) jamais d’eau mais utilisent beaucoup l’eau métabolique pour s’hydrater
32
Comment sont les requins par rapport à l'eau de mer?
Les requins sont iso- ou hyperosmotiques par rapport à l’eau de mer mais leur composition en ions est bien différente de celle de l’eau de mer
33
Que contient le plasma sanguin des requins?
* Parce que leur plasma sanguin et autres fluides corporels possèdent deux solutés organiques en grande concentration = urée et TMAO
34
Que permet le fait d'avoir de l'urée et du TMAO dans le plasma sanguin des requins?
Ceci réduit grandement leur perte en eau par osmose
35
D'où provient l'urée chez les requin?
* Contrairement aux poissons osseux, les requins synthétisent de l’urée comme déchet associé au catabolisme des protéines (les poissons osseux utilisent l’ammoniaque)
36
Comment les requins accumulent l'urée?
Les requins peuvent accumuler l’urée grâce à leurs branchies qui sont imperméables à l’urée et grâce à leurs reins qui réabsorbent l’urée
37
Pourquoi les requins peuvent garder l'urée, qui est normalement hautement toxique (2)?
* Les enzymes et autres molécules des requins sont résistantes aux effets dénaturant de l’urée * De plus, comme le TMAO agit comme soluté neutralisateur (voir cours 2), ceci diminue l’effet dénaturant de l’urée
38
Que se passe-t-il avec les ions et l'eau chez les requins (sortir ou entrer)
* Étant hyper-osmotiques par rapport à l’eau de mer, l’eau a tendance à vouloir entrer par osmose * Comme leur concentration en ions Na+ et Cl- est moindre par rapport à l’eau de mer, ces ions ont tendance à entrer par diffusion
39
Qu'est-ce que les 2 types d'espèces qui font face au changement de salinité?
- Sténohaline - Euryhaline
40
Qu'est-ce qu'une espèce sténohaline?
* Espèces sténohalines : qui présentent une tolérance étroite aux variations de salinité (plusieurs espèces d’invertébrés marins)
41
Qu'est-ce qu'une espèce euryhaline?
* Espèces euryhalines : qui présentent une tolérance élevée aux variations de salinité (plusieurs espèces de poissons)
42
Quels sont les 2 types de poissons qui passent d'eau douce à salé ou contraire?
Anadrome catadrome
43
Qu'est-ce que anadrome?
Va du salé au doux
44
Qu'est-ce que catadrome?
Va du doux au salé
45
Comment peut-on qualifier des poissons anadrome ou catadrome?
Excellent osmorégulateur et euryhaline
46
Que se passe-til avec la plasticité des branchies lors de transfert de milieux?
On observe une plasticité. Remodelage moléculaire des MRCS
47
Est-ce que la plasticité est possible chez les invertébrés?
Oui, chez espèces euryhaline comme moule, très adaptés au changement