Keď sa losos presúva z oceánu slanej vody do sladkovodnej rieky, stretne sa s významnou zmenou v osmotickom prostredí. Oceán je hypertonické prostredie, čo znamená, že má vyššiu koncentráciu rozpustených rozpustených látok v porovnaní s sladkovodnou riekou, ktorá je hypotonickým prostredím. Aby losos prežil, musí si zachovať svoju vnútornú osmotickú rovnováhu reguláciou pohybu vody a rozpúšťať cez jej bunkové membrány. Tu je prehľad fyziologických zmien, ktoré sa vyskytujú v bunkách lososa počas tohto prechodu:
1. V oceáne (hypertonické prostredie):
- Bunky lososa sú vystavené vyššej koncentrácii rozpustených látok v oceánskej vode v porovnaní s ich vnútorným prostredím.
- Aby sa zabránilo strate vody a udržaní objemu buniek, losos aktívne transportuje ióny (ako je sodík a chlorid) do svojich buniek, čím zvyšuje koncentráciu vnútornej rozpustenej látky.
- Tento proces vyžaduje energiu vo forme ATP a vykonáva sa iónovými pumpami, ako je ATPázové čerpadlo sodný-draslíka, umiestnené na bunkovej membráne.
- Aktívny transport iónov pomáha udržiavať osmotickú rovnováhu a zabraňuje zmenšeniu buniek.
2. Prechod na sladkovodnú vodu (hypotonické prostredie):
- Keď sa losos presúva do sladkovodnej rieky, vonkajší osmotický tlak sa znižuje, čím sa vytvára hypotonické prostredie.
- Nižšia koncentrácia rozpustených látok v sladkej vode spôsobuje, že sa voda pasívne presúva do buniek lososa osmózou.
- Aby sa zabránilo nadmernému opuchu a potenciálnemu prasknutiu buniek, losos upravuje svoje procesy prenosu iónov.
- Znižuje aktívny transport iónov do jeho buniek a môže dokonca zvrátiť proces a aktívne prepravuje ióny z buniek.
- Tento posun v transporte iónov pomáha regulovať pohyb vody a udržiava objem buniek.
3. Regulácia iónov:
- Zmena v prostredí spúšťa úpravy expresie a aktivity iónových transportných proteínov v bunkách lososa.
- Zvýšená aktivita špecifických iónových kanálov a čerpadiel, ako je ATPázové čerpadlo sodný-draslíka, umožňuje lososovi prispôsobiť sa novým osmotickým podmienkam.
- Regulácia koncentrácií iónov, najmä sodíka a draslíka, je rozhodujúca pre udržiavanie správnych elektrochemických gradientov naprieč bunkovými membránami a za zabezpečenie éterických bunkových funkcií.
4. Funkcia obličiek a žiabrov:
- Obličky a žiabre hrajú v osmoregulácii životne dôležitú úlohu v losose.
- Obličky sú zodpovedné za reguláciu vylučovania vody a iónov, čím pomáhajú vyvážiť jeho vnútorný objem tekutiny.
- Modifikácie vo výrobe moču a reabsorpcii iónov sa vyskytujú v reakcii na zmenu slanosti.
- Žialy sú tiež zapojené do prepravy iónov a výmeny plynu. Pomáhajú pri absorpcii základných iónov, ako je sodík a chlorid, a vylučovanie odpadových produktov.
Celkovo, keď sa losos presúva z oceánu do sladkovodnej rieky, jej bunky prechádzajú fyziologickými úpravami, aby udržali osmotickú rovnováhu a prežili v meniacich sa prostrediach. Tieto úpravy zahŕňajú úpravy v procesoch prenosu iónov, reguláciu pohybu vody a úpravy funkcie obličiek a žiabrov.