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1036 Capítulo 48 48.3 OSMORREGULACIÓN Y EXCRECIÓN EN INVERTEBRADOS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 3 Comparar los osmoconformadores y los osmorreguladores. 4 Describir los túbulos protonefridios, metanefridios y de Malpighi, y comparar sus funciones. El océano es un entorno estable y su concentración de sal no varía mucho. La concentración de electrolitos en las células y líquidos cor- porales de las esponjas marinas y los cnidarios es muy semejante al agua de mar, de modo que estos animales no requieren estructuras excretoras especializadas. No gastan energía o invierten muy poca en la excreción de residuos porque éstos simplemente se difunden hacia el exterior y son lavados por las corrientes de agua. Cuando el agua se estanca y las corrientes no lavan los residuos, los ambientes acuáticos, como los arrecifes de coral, resultan dañados por la acumulación de desechos. Los líquidos corporales de la mayoría de los invertebrados mari- nos están en equilibrio osmótico con el agua de mar circundante. Estos animales se conocen como osmoconformadores porque la concen- tración de sus líquidos corporales varía con los cambios en el agua de mar. Sin embargo, muchos animales marinos osmoconformadores continúan regulando algunos iones en sus líquidos corporales. Los hábitats costeros, como los estuarios que contienen agua salobre, son entornos mucho menos estables que el mar abierto. Las concentraciones de sal varían a menudo con las mareas cambiantes. Muchos vertebrados e invertebrados que habitan en estos entornos son osmorreguladores. Estos animales tienen mecanismos homeos- táticos que mantienen una combinación salina óptima en sus tejidos sin importar los cambios en la concentración de sal en su entorno. En el ambiente de la costa, donde el agua dulce entra al océano, el agua puede tener una menor concentración de sal que la existente en los líquidos corporales de un animal. El agua se mueve osmóticamente hacia el cuerpo del animal, provocando la difusión de la sal. Un animal adaptado a este medio posee estructuras excretoras que eliminan el ex- ceso de agua. Ciertos gusanos poliquetos y los cangrejos azules están entre los animales que pueden ser osmoconformadores u osmorregu- ladores, dependiendo de las condiciones del medio. La deshidratación es una amenaza constante para los animales terrestres. Debido a que la concentración de sus fl uidos es mayor que la del aire que los rodea, tienden a perder agua por evaporación tanto de las superfi cies corporales como respiratorias. Los animales terrestres también pueden perder agua cuando excretan desechos. A medida que los animales se desplazaban hacia tierra fi rme, la selección natural favoreció la evolución de estructuras y procesos que conser- van agua. Los sistemas excretores ayudan a mantener la homeóstasis de lí- quidos y electrolitos al ajustar de manera selectiva las concentraciones de sales y otras sustancias en la sangre, y otros líquidos del cuerpo. Normalmente, un sistema excretor recolecta los líquidos, por lo regu- lar, de la sangre o del fl uido intersticial. Luego ajusta la composición de este líquido al regresar en forma selectiva sustancias a los líquidos del cuerpo. Por último, el cuerpo libera el producto excretorio ajustado que contiene sustancias en exceso o potencialmente tóxicas. En comparación con el costo energético de producir amoniaco, el costo de producción de la urea y el ácido úrico es alto. La urea tiene la ventaja de ser mucho menos tóxica que el amoniaco y puede acumularse en concentraciones más altas sin ocasionar daño al tejido; así, puede ser excretada en forma más concentrada. Sin embargo, debido a que la urea es altamente soluble, se disuelve en agua y para ex- cretarla se requiere más agua que para excretar el ácido úrico. Repaso ■ ¿Cuáles son los tipos principales de desechos nitrogenados? Proporcione ejemplos de animales que excreten cada tipo. ■ ¿Cuáles son los benefi cios de excretar desechos nitrogenados en forma de ácido úrico? ¿Y en forma de urea? O C OH R NH2 CH Desaminación Amoniaco NH3 Amoniaco NH3 H2N NH2C O Urea H N N H C O C C HN N H O C O C Ácido úrico Se requiere más energía para producir Se requiere más agua para excretar Ciclo de la urea 15 pasos O C OH R O C Cetoácidos Purinas Aminoácidos Ácidos nucleicos FIGURA 48-1 Formación de desechos nitrogenados La desaminación de los aminoácidos y el metabolismo de ácidos nucleicos producen desechos nitrogenados. El amoniaco es el primer producto meta- bólico de la desaminación. Muchos animales acuáticos excretan amoniaco, pero los animales terrestres lo convierten en urea y ácido úrico, que son menos tóxicos. La mayoría de los anfi bios y los mamíferos convierten el amoniaco en urea por medio del ciclo de la urea. Los insectos, muchos repti- les y aves convierten el amoniaco en ácido úrico. Se requiere energía para convertir el amoniaco en urea y ácido úrico, aunque para excretar estos desechos se necesita menos agua. 48_Cap_48_SOLOMON.indd 103648_Cap_48_SOLOMON.indd 1036 13/12/12 16:2913/12/12 16:29 Parte 7 Estructura y procesos vitales en animales 48 Osmorregulación y desecho de residuos metabólicos 48.2 Productos de desecho metabólicos Repaso 48.3 Osmorregulación y excreción en invertebrados
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