Краткий ответ
1. Осмос и эритроциты
Осмос — это преимущественное движение молекул воды через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей концентрацией растворённых веществ в раствор с большей концентрацией.
| Рисунок | Раствор | Направление движения воды |
|---|---|---|
| А | 0,9% NaCl, изотонический | Направленного потока нет: вода проходит в обоих направлениях примерно одинаково |
| Б | 3% NaCl, гипертонический | Из эритроцита в раствор |
| В | 0,3% NaCl, гипотонический | Из раствора внутрь эритроцита |
Гемолиз возможен в растворе с меньшей солёностью, чем внутри эритроцита, то есть в гипотоническом растворе. Вода входит в клетку, эритроцит набухает и может лопнуть.
2. Сократительные вакуоли
Сократительные вакуоли удаляют из клетки избыток воды и поддерживают водно-солевой баланс. У пресноводных организмов вода постоянно поступает внутрь по осмосу. У морских простейших такой избыток воды почти не образуется, поэтому сократительные вакуоли им обычно не нужны.
3. Термины
Выделение — удаление из организма конечных продуктов обмена веществ, избытка воды, солей и вредных веществ.
Продукты азотистого обмена — конечные продукты распада азотсодержащих веществ, например белков: аммиак, мочевина и мочевая кислота.
4. Основной продукт азотистого обмена
А) у птиц и большинства рептилий — мочевая кислота;
Б) у большинства костных рыб и личинок амфибий — аммиак;
В) у млекопитающих и взрослых наземных амфибий — мочевина.
5. Переход от аммиака к мочевине
Головастики живут в воде, поэтому могут выделять аммиак, быстро растворяя его в большом количестве воды. Аммиак очень токсичен, но его образование требует мало энергии.
После выхода на сушу воды становится меньше. Выделять аммиак уже опасно: для его разбавления требуется много воды, а высокая токсичность может повредить организму. Поэтому аммиак превращается в менее токсичную мочевину, на выведение которой нужно меньше воды.
У некоторых засухоустойчивых видов образуется мочевая кислота. Она почти не токсична и выводится в виде густой пасты с минимальной потерей воды, хотя её образование требует больше энергии.
Ключевой принцип
Чем больше доступной воды, тем токсичнее и легче растворимый продукт может выделяться:
\[ \text{аммиак} \rightarrow \text{мочевина} \rightarrow \text{мочевая кислота} \]
При этом уменьшается токсичность и расход воды на выведение, но увеличиваются энергетические затраты на образование продукта.
