21.1 Osmorregulação

As celulâs vivas esrão sujeitas a solÌer osmo.\t. um t-oce5co tr"ico-qurmic,ì que a, te\r u peftieÌou ganhar águâ, com varìação de voluÍne. Ao lon-go do pmcesso evoÌuúvo. os animais deseDvolve-ram drvemos mecamsmos pâra resuÌâÌ o processoosmóÍco a que estão úeitos. Esses mecanismosconstituem o que se denomina osmorregdâção.

A osmose se estâbelece quando duas solu-ções d€ concentrâções diferentes são colocâdâsenr contato âtravés de uma membrânâ sêmiper"m€ável. Membranas semipermeáveis são aque,1as que permrteln apâssâgem apenâs demoÌécu-lâs de solvente. mâs não de soÌuto. O solventemâis coÌnum das soluções é a águâ e os solutospodem seÌ saìs, açúcarcs, proÌeínâs etc.

A osmose é um tipo especìaÌ de ditusão em qüeapenas o soLvente se difunde, umâ vez que a meÍnbrdna seÌnjpmeável impede a ditusão de soÌuros_

Quxndo.e coÍnrrr ln JJa. sot , rçòe. de r . r , .cer l ràçõe, íou roniJrdJde., a i tcrenrec. :quetrque rpre5enta mâior cotrcentração de sotuto\ eden"nxnddd hipêrtõnicâ,do grego hj?cr. InJ]5.supeior). CoÌno âpresenta mâior concentraçãode.oìuÌo. . â nìuçlo hipeíònica rerÌ , ,on.eqlerremenre. menor.oncenrÍrç io retdì \a desolvente. A soÌução que 1em menor concentrâ.ção dc solulôs e denominad: hipotónicâ idoBrego / ìJpo. Incno.. .n lè ior ' e { a concen Jçaorelativa de soÌvente é mâioÌ.

A osmo.e obedece â Ine:ma tei que rege a, l Ì fu. í io. I . - , quer dr ler que o.otvenrc I 'J , .a enmJror quJnr id ide da .ol , cdo hrporòr i .d ond(\uJ concenrà{ào e md.or. pdrr I ,otuç;u hipeÍtônica, onde sua concentração é menor. Há. as-

' in. um .d do de dr lu. io de 'o l rente ern ta\oÍda so.Ìução hipeúônicâ.

A Ínedida que o processo osmótjco prosse-gue, tende a haver dìminuição dâ diferença deconcentração entre âs soÌuções postas em conÌato. O saldo positivo de pâssagem de sotvenrepara â solução hipe ônica Íàz com que esta se

: r . Ì . :21. t Oshose enre dúôrsouçôesA ê B.

Côí.êntKçõo d€ Conc€nhqcõo deiolurôs no $luçõo A sld6 ío s;bçõo B

Aé hip€d,ônico en Èloçõo Õ BjB ê hipor,ôika en èÌoçõo Õ A

Aé hiporônico em reloçõô o BtB é hiperl6iico em Êloçõo o A

Ae B sõo isoìônicos Nênhumo delos

Aves marìnhâs como âs gaivorâs e os aÌ-bâtrozes possuem gÌânduÌâs nasais especiali-zâdas em êliminar excessos de sais do corpo.

Urino

TartaÌügas marinhas tambén possüem glândülas semeìhantes, que se abrenjunro âos olhos.(Figs. 21.2 e 2l .3)

FisuÌo 21.2 (A e B) Peixes óssêos morinhos ìêm tonicidode inrerno menor que o do óquq do morj Dor $o@idem ós@ oor osmse. o ôiJ5€ osmoricô e corsesuido peto insêído de ósuo *Ë.a.

" *.1,irã" a.qcess de 50 p€to êptèho dos b'qrquios. {Cl Pe.:es coítiroS no5oj koios llboróês e côçoesl resolvero,. o

probleno osmótico monr€ndo olio o coicenkoçõo de uÉio no songue. O cheio de uÉio podê ser Íocilmen|epe(êbdo ro cohe 're<o dessej oniÍoi5. lD e E) as soi/oros e oukô\ ows -orinhos pôsrem otórdulos rosorqque êhmhom o scess de sotirse-idô com o o imenb As sôndrlos noso s sôo rubo(,omifiàoô, oJe termi.om em Lmo boso cutos célülo! obrcNeh eeliminom stdo songLê que circuo ros copitores oo eoor

397

tisuro 2ì.3 lA) llusfoçõo doliwo Altce no pah dds mdtovlÀos, de tèwh Coíoll. A Íolso torrorugo, rcprcsên-todo ò esquerdo, ó umõ peruonogem que esto sempre chorondo. Provovslmsnle Conoll bosu*e no Íoto dequê os loddrugo, moí.ho! derromom "lógrimos" o vn desovor nos p.oios. Ers! "lós mos" sõo qcrcções deslandulosde sol lo.oLiados iunioo6olhos. lB) Fo|o de torroruso morinho.

Mâmíferos marinhos como golfinhos e bâ-leias, apesar de não b€ber água salgada, sempreingeren um pouco de água do mar junto com osalimentos. O €quilíbrio osmótico desses animaisé consesuido por ÍÌeio da elirninâção de sais pe-

AninÌìls de água doce

Animais de águâ doce têm pÌoblema osmó-dco inverso ao dos aninÌâis de água saÌgada. Ascélulâs e líquidos intemos dos anirÌìais de águadoce são hipertônicos em relação ao meio, demodo que estão sempre absorvendo água por os-

Os peixes de água doce têm de eliminaÍgrande qüantidade de água na urina e, com isso,perdem sais importântes. Essa peÍda saliÍa écompensadâ pela âbsorção ativê de sais atÍavésdo epitélio qüe Ìeveste as brânqúâs. (Fig. 21.4)

Animâls estenoaÌìnos c cuÌi!Ìinos

Animâis aquáticos, sejam de água doce ou saÌ-gada, em geÍaÌ não com€guem supoÍar vaJiaçõespÍonunciadas na salinidade do meio onde vivem.Eles são chamados esúenoalinoc (do grego stenos,estÌeito, e lÌalor, saÌ) porque sobrevivem somenteem um estreito limite de salinidade dâ água.

Há animais, porém, capazes de sobreviveÍbem em ambientes aquáticos onde a sâlinidadevaria muito. Eles são chamâdos eurialfuos (dogÌego e!rys, laÌgo) porque supoÍ1âm larga faixade vâÌìâgâo de salinidade. MoÌuscos, cnìstáceose peixes que üvem em estu&ios de rios, onde asaÌinidâde variâ de acordo com as maÍés, sãoexempÌos de animais eurialinos. Gig. 21.5)

t9

9

f

riguro 2t .4 Aborção e d.rcçõô de óglo e sois èmum peixe de óguo dee.

398

Figurd 21.5 Animoi, êuriolinos. {Al Sirìs vivem emmonsues ê$bóio! do rios, sendo copozes de sobre-viver lonic êm ósuo do<ê qudnto solgodo. ÍB)solmõesvivêm oorl€ de luo vido nos rios e Dorle no mor.ouondô ê'ròo no mor bebêm óguo solsodo e excre-lom o exce$o de sol ohovâ dos brônquio3. No3 rio3porom de beber e modi{icom o mdobôlilmo do êDìÉliobronqoiol, que polro o oborver !oi5 oliwmenle.

OsmorÌegulaçãono ambiente terrestÍe

No âmbiente ten€stre os animâis têm de in-gerh águâ, bebendo-a ou comendo âlimentosaquosos. Têm, também, de evitar a perda de águapoÍ dessecação, desenvolvendo camadas impeÌ-meáveis, tais como a conchâ dos moluscos terÌes-tres, o exo€squeleto dos insetos ou a camada dequeratina da epiderme dos vertebrados rerrestres.

A peÍda de água foi o pÌjncipal fator a limi-taÍ a coÌonização do ambiente de terrâ firme, hâjavista que âpenâs um pequeno númeÍo de filosanimâis âtuais tem representantes terÍestres,Dentre esses, os artrópodos e veÍebÍados foramos que desenvolveram os mâìs eficientes meca-nismos de obtenção e economiâ de água e de sais

PaÍa os veÍtebúdos tenestÍes, a osrnorregu-lação consiste em ìngeÍir água e sais em quânti-dades suficientes, evitando que essâs substân-cias faltem ou se acumulem no sangue. Os rinssão os prìncipais &gãos encarregados de mantero sangue na tonicidade adeqüâda, âtÍavés da eli-minação dos excessos de águâ, sais e outras subs,tâncias osmoticamente ativas na uÌina.

21.2 Excreção

Excreção é o processo pelo qual os animaiselirninam substânciâs nitÍogenadas tóxicas pro-duzidas durante o metabolismo celular.

As (ub.râncias niÌrogenadas excíeradas pe-los animâi\ sáo denominadas etcretâs ou excre-qões e provèm principaimenle da degndâçâo deâminoácidos ingeidos no alimento.

Til)os do excreras

lnvertebÌados e muitos peixes de águâ doceexüeÌam âmônia, substância altamenre róxica €solútel. que demdnda gÌânde quanudâde de águlpara ,er eliÍninâdâ. Por i\\o esse õpo de e\creraocoÍe âpenas em animais aquáricos, paía osquâis obteÍ água não é problema. Aoimais cujoprincipal produto de excÌeção é â amônia sãodenominados âmoniotélicos.

Animais tenestres tÍansformam â amôniaem uréia ou em ácido úrico. Essas subsúncias,por serem muito menos tóxicas que a amôniâ,podem ser âcumuÌadas temporariamente no coÍpo e excÍetâdâs em soÌuções concentrâdas, semque hâja gÌânde peÌda de água pelo oÌgânismo.

A uÉia é o principal excrcrâ de mamíferose de anfíbios adultos (lâIvas de anftuios excre-tam amônia), sendo eliminada dissolvida emágua. formando audna. Animâis cujo pÌincipaÌproduto de excreção é a uréiâ são denominadosureotólicos.

O ácido úrico é o principal excreÌâ de inseros,câramujos tenestres, aves e alguns répreis, sendoeÌimìnâdo juntamente com as fezes, nâ foÌma deuÌnâ pâsta de cor esbranquiçada, altâmen0e con-centrâda. O fâto de o ácido úico poder ser excre-tado praticamente sem que haja p€rda de água

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F) auontddds minim .u nulo do d.6rd. l+l Psqwiô quanridode do qcrero. (++) Grundê qúônridod€ do dcrero.Tobêld 21.2 ücrcls êm chbrenrê3 onimois.

conÍitui uma iììpoírnlc âdaptação parâ a ccono'mia de água no âmbìcnle teÌrestre. Aninâjs cujopnncipal prcduto clc excrcção é o iìcìdo Ítjco sãodenonìinado! uricoiélicos. (Fig. 21.6)

Animâis sem órgãos excretores

Esponjâs e ccìdrÌerados nãopossücnr úgãosexcretores. As cóÌrìllìs do corpo desscs aÌÈnaiseÌinrinanr os cxcrctâs dìreÌamente nâ Ígx:ì cr-

Orgãos nefridiais

órsão nefridial (do gfego ncp]rlos. dm) é oDoìnc gcnéncoque sedá às cslrutürâs excretd âs

preseÌtes cm diversos irìvertebrados. Os ófgãosnefridiris consisteÌn em iubos simpÌes ou ranrìficados que se abrcm parâo exlerior do.oryo poriÌtennódio de poros denoÌnìnados nefridiópo'rcs. Existem doìs tipos bisicos de órgãos Defridiais: proton€frídios e metânefÌídios.

Os proÍoncfrídios estão presentes nos platelìÌiìrtos. São compoltoi por diveN)s tubos râmificados. ligados a célutâs especializad{s dcnomiÌìadas céh âs-flârnâ ou solenócitos. As céluÌas-flaììa rcnovenì água e excretas dos espaçosentre as célüÌâs e Ìançanì essâs s bstâncias nosrubos coìú os quais se conìunìcâÌn. O batjmenlo

actDos NUcltLcos

t a-i,"ó.rd;l :S

' ' \ .

figurc 21.ó Aclmq, rcpresênloçõo esquemôtlcÒ dos reções quimi<os que lëvom ô íormoçõo d6-prod!ìos dexreçao dos o.i.oi'. Àboixo, ò esquerdo, esquemo simpllficÒdo do ciclo do omilino, que eore no Íísodo e .noò Iormoçõo de uÍélo. Ahaixo, d dneìro, Íoto de ninho iô Rio Vemelho (Ponìqnol Mo|o gro$enseì mosrÌÕndoóvores cobets de Íez* de oves. A cor esbronqulçodo dos Íeze5 deve se oo ócido úrico excreiodo Pe os rins

400

a

de üm tufo de cÍios plesenie nas céÌuÌas-flamâimpüÌsion.! os ercretas êté os poros excretores.qüe se abrem na superfície do corpo.

Boa paÍe da excreção dos pÌateÌmintos ocor-re poÌ difusão direta das céÌxÌns prÌâ o ânbienLe.A pdncipâÌ tunção dos protoncfúdios pârece serâ osmonegulâção. Os cientist.ìs têm obsenadoque o númcro de protonefìídio! das plaDáÌiasaumenta qüândo â sàlinidâde do âmbiente dininuì. PlânáÌiâs criâdâs eìì ambierte! salino! têmpoucos plotonefrídios, mâs o número desses órgãos aümentâ se â concentrâção de sal no Dìeiodiminui . Gis. 21.7)

iUeLrrclìnLiÌ^

Os m€tanefrídios eíão prcsentes eìÌ inelídeos e em moÌuscos. Diferen dos pÌltonefídiosbasicaÌnente por seÍrm tubos âbeÍos nas duas extremidâdes. Umâ dff âLreÌ1uÌãs, o nefióstomâ, temâ foÌmâ de um funiÌ ciliado e se abÌe rÌa cavidadeceÌômicâ. A outri âbeúua é o nefridi'óporo oupom excretor, localizado nâ superffcìe do corpo.

O nefróstona absorve fluido presente nâ câvidade celôrÌÌica. conduzindo-o âtrâvés do lübo.:Ìue constitú o metarctrídio. Esse tubo é ceÌcâdopor unra rede de capiÌaÍes sangüíneos, que rcrìbsorvem subsÌâncias úÌeis do fluido celôrÌico coìe

1âdo. Ce os excretxs do sanguc! por sui vezj pas-sam dos câpÌlârcs pâÌ4 o tubo do metanefrídio.

À nedidâ que o fluido percorre o metanefridio. süâ coÌnposição vai sendo aìte|adai ágra esubstânciâs úteis, como glicose e sais, são reab-sorvida!. enquanto excÌctas nitÌogenados e subs-tânciês em excesso vão progÌessivamente se coúcentÌando. O fluìdo aquoso que contém âs ex

figuro 21.7 OrgÕnizoçõô dos protoneftídios/ órsôosexcrctore5 dos plolelminlos:

é a urira. que seú elìminada peÌo poro. (Fig.21.8)

Figuro 21.8 (Al MetoneÍrídiôs sôo esiruturos êxcreiords doicdos dê um tunil ciliodo, que se obre no covi-dode celomico. Esrõo prelenl* em onelideos (BJ ê

/-,.\\7

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401

Glândulas antenais

As glândulâs ànieÌràis. também chamadasglândulâs verdes, são os óÌgãos de excreção doscìtrsúceos. Cada animal possui um pêr de glân-dulâs antenais. assim chamadas por se locali,arem na Dase oas antenâs.

A glândulê antenal consiste de um sâco ce-lômico, uÌna câmffa glândular esverdeada, umtubo excretor e umabexiga. Subsiâncias presen-tes na henìoÌinfà são absoÌvidâspeÌo saco ceÌô-mico, de onde passam parâ a câmârâ glânduÌaÍ.

Figurc 21.9 {A)Estruluro dêumo slôndulo ontenol. Aseio em roxo indico o obsorçõo de subsiôncios do he-molinÍo. As seus em vermelho ìndicom o reobsorçõode subsÉncios úreis do Íiirodô sondulo.. (Bl Foro decomorõodos rochos, cuiq excreçõô é biro porum porde s ôndulos orienois.

Aí, suâ composição quínrica é modificada pelaÌeâbsorção de substânciâs úteis. que são lança-dâs de voÌtâ parâ o sâneue. SobÌam apenès osexcretâs e um pouco de água. eliminados atrâ-vés de um poro ÌocaÌizado na base &s antenas.(Fig.21.9)

Túbulos de Malpighi

Os túbulos de Malpighi são os órgãos excretores dos ìnsetos e de alguns outros aÍrópo

dos. São tubos mergulhadosna hemoÌinfa. ligador à porção mediana do intestino. OstúbuÌos de Malpighi âbsorvem substâncias da hemolin-1a. lânçando-as. em seeuida.no intestino. onde se mistu,ram com as fezes. Água esais são reabsoÌvidos no retointestinale os excreras, consútuídos principalnente porácido úrico, são eliìÌinadosjuntânente com as fezes.(Fis.21.10)

Figurq 2l.lü A ex(eçôo dosinselos é feì|o pormeio deúbu-los dê Molpishi. Esres absoryemqcreììtrs e sols do hemolinfo (setos), eliminondô os no inrêílnô.

,g,

402

Rins

O, rinr {i,o o. cirgào\ e\cretore\ do\ !enebrddos. Câdâ rim é Íormado poí milhâre\ ou mjlhòes Je unidJdes filrradorâç, os néfrons, alende re, ido conjuntr\o. que \u{enla e dr torma aoórgâo O ripo de neiÍon e â locdizaçào dos nn.vâriam nos diferentes grupos de vertebrados.

Há ÌIês tipos básicos de rins: pÌonefro, mê.sonefro e metânefÌo.

RjmÌrnrref'o

O rim prorcfro (do grego go. anterior) loca-Ìiza se na Íegião anteÌìoÌ do coÌpo. sendo Ìambémchamado rim cefálico. Bsse tipo de Íim é forÌnadopor néfrons lubuÌares, dotados de um tunil ciliadoqììe se abre na câvidâde celômica. Os excreks reti-Ìâdos do flúdo celômico são lançados em dutosexcretores que os Ìevam paÌâ fora do corpo.

O rim pronefro se fornÌa no ìnício dâ fâseembrionúiâ de todos os vertebrâdos, desapârecendo em següdai apenas nos âgnatos ele per-siste até a fase adulta.

Riì ÌÌìcÍincú.

O rim mesonefro (do gÌego rnesos, meio)localiza-se na região rorácic4 sendo rambm châ,mâdo rim torácico. EÌe é fomËdo por néf.ÍonstubuÌâÌes, dotados de um fuúl ciliado, que retno,ve excÌetas do ceÌomâ, e de unìâ cápsulâ fiÌtrado-m. qüe Ì€move excretâs diretamenre do sangue.

O rim mesonefro é o orgão de excíeção dospeixes e dos anfíbìos adultos. Está presenre nafâse embrionária de Ìépteis, âves e úamíferos.mas desaparcce na 1àse aduÌta.

lìiÌì n.rlfrf'o

O rim metânefro (do Srego metâ, poste-rioÍ) localiza-se no âbdome, sendo tâmbémchamâdo rim âbdominal. É formado por uni-dades filtradoras dotâdas de umâ cápsula queretj.a os excretas diretamenre do sânguei náohá funìl ciliado.

O Íim metanefÌo é o órgão de excreção derépteis. aves e maÍÍferos âdultos. (Fig. 21.11)

Figurc 2 | . I t G h& lipos de íns de vedebrodd: pronêho, mssoneÍrc e maoneÍro.

403

21,3 Sistema excreÍor humano

O sì$tcrÌr cxcrctü huÌnano, col]Ìo o dos de-nìaìs nìaììífcr1)s, é conÍituírlo por unì p.ìÍ deriüs uìÌ parde uretorcs. pela berigâ rrináriàcpclr u 'etra (Fig. 21. l2)

A estruturâ dos rins

Os rÌìs têln cor vcìrnclho cscura. fornra degúo de terJão e cadÌ uÌÌì rÌìedc pouco ìÌris de Ì0.n]d. conufìlnenÌo. LocrìirììÌ sc nr ËÌte polreriordo rbdorìe. Ìogo rbrixo do dirfrtÌgnìa unr decrìda lado da coÌuÌa !cí .bfr l . Ne!!a posiçno es-Ìao prolcgid(x pehs últinrxs costehs e nrìtìénìpor Ìrmr cln dr de gordur,Ì.

O dnì possul nnìà cápsulâ IibÌolr, quc pfoiege o córtex. mais e.\lcmo, e iì nÌ€dulâ Ììaisintenìr. Na re:iao do cóÍex renaÌ eíao os né-froDs, estfutuliìs nÌrcÌoscíDicas responsÂ,cispela ilúação do s ìguc e rerìÌoção d.ìs cxcfe

ções. Crda rirì :ìpÍescnta nraìs dc uìÌ nrilhno derÌélìoDs. Nr porelo.oD.ìl nìâìs iDrcrìr locâlizarìsc tubos colc locs dc ur im.

Rim

: . .

Bexigourinór io

i i . SÈìcmo ercfe.lor humono A ur no é pÍoduzido nos rins e e"odo pelosuretere5 oléô bexigo ur nórla,ofde lica ormozenodo durontê cerlo tempo. A ureko .ofduz o uÍlno do bexigo pofaloro dô corpo A foró oc mÕ,ò dlreilo, mostro a rede sÕngüineo em um r im humono.

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O nélion é üma longa estIuÌulì rubular quepossui, enÌ uma das extrenìidades, ulìa expan-são eln 1òrÌnâ dc 1âçâ. cìenorììnadâ cápsulã deBowmãn. Estâ se concct{coìn o túbulocôntor-nâdo proÌimâ|. que coÌtiDuâpelnâlçade Hen-

leepeÌo túbulo contornado distâli estedeseÌn-boca eÍì um duto col€tor. (Fis.21. l3)

Como luncionam os rins

A função dos dns é fììrÌrr o srDgüe. dele reÌnovendo o! resÍduos nitÍogeDados pfoduzidos

@

Fì uro 2 L Ì 3 (A) Rin h umÕno èm corÍe. (B) Detolhe de !n coÍie do porçõo perÌÍéfto do i m, moírordo o limiieenhê o códd ê o mêdulo. {C) DdoÌhê de um iéÊôn e suo reldçõo com os vosôs sonsüíneos. (Dl Cópsulo deBowmon em corlê, moíronào o orsonlzoçõo do sloméruo deMolpishi.

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