Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-1069

Vista previa del material en texto

Osmorregulación y desecho de residuos metabólicos 1035
La osmorregulación es el proceso por el cual los organismos con-
trolan la concentración de agua y sal de modo que sus líquidos corpo-
rales no se vuelvan demasiado diluidos o concentrados en exceso. La 
excreción es el proceso de deshacerse de los residuos metabólicos del 
cuerpo. Han evolucionado sistemas excretores que funcionan tanto en 
la osmorregulación como en la eliminación de desechos metabólicos. Los 
sistemas excretores liberan al cuerpo del exceso de agua y iones, dese-
chos metabólicos y sustancias dañinas. Como se analizará, las hormonas 
son moléculas de señalización importantes en estos procesos regulatorios.
Repaso
 ■ ¿Qué es la osmorregulación?
 ■ ¿Qué es la excreción?
48.2 PRODUCTOS DE DESECHO 
METABÓLICOS
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
2 Contrastar los costos y benefi cios de excretar amoniaco, ácido úrico o 
urea.
Los desechos metabólicos deben ser excretados a fi n de que no se acu-
mulen y alcancen concentraciones que puedan interrumpir la homeósta-
sis. Los productos de desecho metabólicos más importantes producidos 
por la mayoría de los animales son agua, bióxido de carbono y desechos 
nitrogenados, los cuales contienen nitrógeno. El bióxido de carbono es 
excretado principalmente por estructuras respiratorias (vea el capítulo 
46). En los animales terrestres, algo de agua también se pierde en las 
superfi cies respiratorias. Sin embargo, órganos excretores especializa-
dos, como los riñones, eliminan y excretan la mayor parte del agua y los 
desechos nitrogenados.
Los desechos nitrogenados incluyen amoniaco, ácido úrico y urea. 
Recuerde que los aminoácidos y los ácidos nucleicos contienen nitró-
geno. Durante el metabolismo de los aminoácidos, el grupo amino que 
contiene nitrógeno es eliminado (en un proceso conocido como desa-
minación) y es convertido en amoniaco (FIGURA 48-1). Sin embargo, 
el amoniaco es bastante tóxico. Algunos animales acuáticos lo excretan 
hacia el agua circundante antes de que se acumule en concentraciones 
tóxicas en sus tejidos. Algunos animales terrestres, incluidos algunos ca-
racoles y cochinillas, lo ventilan directamente en el aire. Pero muchos 
animales, incluidos los humanos, convierten el amoniaco en algún dese-
cho nitrogenado menos tóxico como ácido úrico o urea.
El ácido úrico se produce a partir tanto del amoniaco como de la 
descomposición de nucleótidos de ácidos nucleicos. El ácido úrico es 
insoluble en agua y forma cristales que son excretados como una pasta 
cristalina, de modo que hay poca pérdida de líquido. Ésta es una adapta-
ción importante para conservar el agua en muchos animales terrestres, 
incluidos insectos, algunos reptiles y aves. Asimismo, debido a que el 
ácido úrico no es tóxico y puede almacenarse con seguridad, su excre-
ción es una ventaja adaptativa para especies cuyas crías comienzan su 
desarrollo encerradas en huevos.
La urea, el desecho nitrogenado más importante de los anfi bios y 
mamíferos, es sintetizada en el hígado a partir de amoniaco y bióxido 
de carbono por una secuencia de reacciones conocida como ciclo de la 
urea. Así como en la formación de ácido úrico, estas reacciones requie-
ren enzimas específi cas y la entrada de energía por parte de las células. 
Dos procesos que ayudan a mantener la homeóstasis de fl uidos y 
electrolitos (sal) en los animales son la osmorregulación y la excreción, 
la eliminación de residuos metabólicos. En este capítulo se analizan 
esos procesos tanto en vertebrados como en invertebrados que habi-
tan en varios entornos. Luego la atención se centra en la estructura y 
las funciones del riñón de los mamíferos. El capítulo termina con una 
descripción de las hormonas que regulan la función renal.
48.1 MANTENIMIENTO DEL BALANCE DE 
LÍQUIDOS Y ELECTROLITOS
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
1 Describir cómo los procesos de osmorregulación y excreción contribuyen a 
la homeóstasis de electrolitos.
El fl uido intracelular, el fl uido dentro de las células, constituye casi 
todo el líquido del cuerpo. El fl uido extracelular, que está fuera de las 
células, incluye el fl uido intersticial (que se encuentra entre las célu-
las), la linfa y el plasma sanguíneo (o hemolinfa). En los vertebrados, el 
plasma sanguíneo, que es agua en su mayor parte, transporta principal-
mente nutrientes, gases, productos residuales y otros materiales en todo 
el cuerpo. El fl uido intersticial se forma a partir del plasma sanguíneo e 
irriga todas las células. El exceso de agua se evapora de la superfi cie del 
cuerpo o es excretado por estructuras especializadas.
Los electrolitos son compuestos como sales inorgánicas, ácidos y 
bases que forman iones en disolución. Los electrolitos son solutos muy 
importantes en los fl uidos corporales. Muchos mecanismos homeostáti-
cos regulan el balance de líquidos y electrolitos.
Recuerde del capítulo 5 que la ósmosis es la difusión de agua a tra-
vés de una membrana selectivamente permeable. El fl ujo neto de agua 
es de una disolución más diluida (que tiene menor concentración de so-
luto) a una disolución menos diluida (que tiene mayor concentración de 
soluto). Si las concentraciones de soluto de dos disoluciones son iguales, 
son isotónicas entre sí. Si la disolución A tiene una mayor concentración 
de soluto que la disolución B, entonces la disolución A es hipertónica 
con respecto a la disolución B. La disolución B, con una menor concen-
tración de soluto que la disolución A, es hipotónica comparada con la 
disolución A. Recuerde que la concentración total de soluto de una diso-
lución es responsable de la dirección del movimiento del agua. La presión 
osmótica de una disolución es la presión que debe ejercerse en el lado 
hipertónico de una membrana selectivamente permeable para impedir 
el movimiento neto de agua desde el lado hipotónico.
Un osmol está relacionado con un mol (vea el capítulo 2), pero 
toma en consideración el número de partículas producidas cuando se 
disuelve un soluto. Por ejemplo, la glucosa se disuelve para proporcionar 
sólo un tipo de partícula, de modo que un mol de glucosa en disolución 
es un osmol. Un mol de NaCl en disolución produce dos tipos de par-
tícu las (Na+ y Cl−), así que un mol de NaCl es dos osmoles. Ambos 
tipos de iones afectan la presión osmótica de la disolución. Un miliosmol 
es 1/1000 de un osmol.
La osmolaridad es una medida del número de osmoles de soluto 
por litro de disolución. Las soluciones con la misma osmolaridad se 
describen como isoosmóticas. Si la disolución X tiene una osmolari-
dad mayor que la disolución Y, se describe como hiperosmótica. La 
disolución Y debe describirse como hipoosmótica con respecto a la di-
solución X.
48_Cap_48_SOLOMON.indd 103548_Cap_48_SOLOMON.indd 1035 13/12/12 16:2913/12/12 16:29
	Parte 7 Estructura y procesos vitales en animales 
	48 Osmorregulación y desecho de residuos metabólicos
	48.1 Mantenimiento del balance de líquidos y electrolitos
	Repaso
	48.2 Productos de desecho metabólicos