Ko se losos premakne iz slane vode v sladkovodno reko, naleti na pomembno spremembo v osmotskem okolju. Ocean je hipertonično okolje, kar pomeni, da ima večjo koncentracijo raztopljenih topljenih topil v primerjavi s sladkovodno reko, ki je hipotonično okolje. Za preživetje mora losos ohraniti svoje notranje osmotsko ravnovesje z uravnavanjem gibanja vode in topljenih topij po njegovih celičnih membranah. Tu je pregled fizioloških sprememb, ki se pojavijo v lososovih celicah med tem prehodom:
1. V oceanu (hipertonično okolje):
- Celice lososa so izpostavljene večji koncentraciji topljencev v oceanski vodi v primerjavi z njihovim notranjim okoljem.
- Da bi preprečili izgubo vode in vzdrževali volumen celic, losos aktivno prevaža ione (na primer natrij in klorid) v svoje celice, kar poveča notranjo koncentracijo topljene topljene.
- Ta postopek zahteva energijo v obliki ATP in ga izvajajo ionske črpalke, kot je črpalka ATPaze natrijeve-potasij, ki se nahaja na celični membrani.
- Aktivni transport ionov pomaga ohranjati osmotsko ravnovesje in preprečuje krčenje celic.
2. Prehod na sladko vodo (hipotonično okolje):
- Ko se losos premakne v reko sladko vodo, se zunanji osmotski tlak zmanjšuje in ustvarja hipotonično okolje.
- Nižja koncentracija topljencev v sladki vodi povzroči, da se voda pasivno premika v lososove celice z osmozo.
- Da bi preprečil prekomerno otekanje in potencialno razbijanje celic, losos prilagodi svoje procese transporta ionov.
- Zmanjša aktivni transport ionov v njene celice in lahko celo obrne postopek, pri čemer aktivno prenaša ione iz celic.
- Ta premik v transportu ionov pomaga uravnavati gibanje vode in ohranja volumen celic.
3. Regulacija ionov:
- Sprememba okolja sproži prilagoditve v izražanju in aktivnosti beljakovin ionskega transporta v lososovih celicah.
- Povečana aktivnost specifičnih ionskih kanalov in črpalk, kot je črpalka ATPaze natrijevega potasija, omogoča, da se losos prilagodi novim osmotskim pogojem.
- Regulacija ionskih koncentracij, zlasti natrija in kalija, je ključnega pomena za vzdrževanje ustreznih elektrokemičnih gradientov v celičnih membranah in zagotavljanju esencialnih celičnih funkcij.
4. Funkcija ledvic in škrta:
- Ledvice in škrle igrajo ključne vloge pri osmoregulaciji v lososu.
- Ledvice so odgovorne za uravnavanje izločanja vode in ionov, s čimer pomagajo lososu uravnotežiti njegovo notranjo volumen tekočine.
- Spremembe proizvodnje urina in reabsorpcije ionov se pojavijo kot odgovor na spremembo slanosti.
- Gilli so vključeni tudi v ionski transport in izmenjavo plina. Pomagajo pri vnosu osnovnih ionov, kot sta natrij in klorid, in izločanje odpadnih proizvodov.
Na splošno, ko se losos premika iz oceana v reko sladko vodo, njegove celice podvržejo fiziološki prilagoditvi, da ohranijo osmotsko ravnovesje in preživijo v spreminjajočih se okoljih. Te prilagoditve vključujejo prilagoditve v procesih transporta ionov, regulacijo gibanja vode in modifikacije delovanja ledvic in škrga.