Excrecion en Animales Vertebrados

COLEGIO COMFATOLIMA ANA JULIA SUAREZ DE ZORROZA Licencia de Funcionamiento 1935 de Diciembre 04 de 2000 Aprobación del Plan de Estudios Resolución No. 71002608 de 15 de noviembre de 2012

EXCRECIÓN EN ANIMALES VERTEBRADOS Los animales vertebrados poseen sistemas especializados de osmorregulación y excreción que les permiten eliminar productos de desecho. La estructura principal del sistema urinario de los vertebrados es el riñón, cuya unidad funcional es la nefrona. Existen también otras estructuras que no pertenecen al sistema urinario pero que complementan la función excretora que sus órganos realizan. Entre ellos están la piel, las glándulas sudoríparas, las glándulas lacrimales, las branquias y el intestino. El riñón y su unidad funcional, la nefrona Los riñones de los vertebrados son dos órganos en forma de fríjol conformados por estructuras llamadas nefronas. Estas estructuras facilitan las funciones de filtración, osmorregulación y reabsorción. El sistema circulatorio de los vertebrados transporta nutrientes, gases y sustancias de desecho. También se encarga de transportar en la sangre los productos de desecho del metabolismo de las células, de los tejidos del cuerpo hacia los riñones. En ellos se filtra la sangre para limpiarla de impurezas y mantener los niveles adecuados de agua y solutos. Las nefronas tienes tres regiones: el túbulo proximal, el túbulo distal y el asa de Henle. Básicamente, la filtración comienza en la cápsula de Bowman, que está en contacto con los vasos capilares que permiten el paso de la sangre hacia los riñones. El proceso de filtración comienza en el túbulo proximal, sigue en el asa de Henle y termina en el túbulo distal. En los vertebrados hay tres tipos de riñones: el pronefros, que aparece en los embriones de todos los vertebrados; el mesonefros, que se encuentra en peces y anfibios adultos y en los embriones de reptiles, aves y mamíferos; y el metanefros, que se presenta en reptiles adultos, aves y mamíferos.

Riñón

Uréteres

Vejiga urinaria

Uretra Otras estructuras excretoras de los vertebrados En algunos vertebrados cuyos riñones son menos especializados, la función del riñón se complementa con la acción de otras estructuras del cuerpo que no pertenecen al sistema urinario. Entre ellas están:

Branquias

Son estructuras presentes en peces que permiten la eliminación de dióxido de carbono, sales y amoníaco, y ayudan en la homeostasis.

Pulmones tráqueas

Son órganos del sistema respiratorio que permiten la expulsión de los desechos metabólicos de la respiración como el dióxido de carbono y el agua.

Piel

Es un órgano a través del cual los anfibios pueden realizar la expulsión de dióxido de carbono por difusión. Para que ocurra este proceso la piel tiene que estar húmeda.

Son estructuras localizadas en la piel de los Glándula mamíferos; permiten la eliminación de agua, sudoríparas sales y otras sustancias de desecho.

Glándulas lacrimales

Son estructuras ubicadas en los ojos. A través de ellas se elimina sal.

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Glándulas de sal

Son estructuras que se encuentran en la cabeza de aves y reptiles que viven en ambientes marinos. Estos animales segregan una solución concentrada de sal que se expulsa a través de las fosas nasales.

Glándula rectal

Es una estructura de algunos elasmobranquios como los tiburones. Esta glándula permite la eliminación del exceso de sales presente en la sangre. En ocasiones se le llama el tercer riñón.

Intestino

Es un órgano que hace parte del sistema digestivo; recibe productos de la excreción del hígado y del colon, que se eliminan como heces sólidas o semisólidas.

Variaciones en la excreción de los vertebrados Los vertebrados acuáticos viven en medios muy salados, como los marinos, o en medios muy diluidos, como los de agua dulce. Los riñones de estos organismos filtran la sangre, pero no son muy eficientes en la reabsorción del agua. Los riñones de los vertebrados terrestres tienen mayor capacidad de reabsorción de agua. EXCRECIÓN EN VERTEBRADOS DE AGUA SALADA Los vertebrados que viven en agua salada pueden encontrarse en dos diferentes situaciones: estar en un medio hipertónico con relación con su medio interno, o en un medio isotónico respecto a su medio interno. Los animales que tienen su concentración de sales inferior a la del medio externo tienen que enfrentar la pérdida de agua hacia el ambiente; los animales que tienen la misma concentración interna de sales que el ambiente no tienen problemas con el exceso de agua ni con la deshidratación. Peces Estos animales excretan amoníaco. La mayoría de los peces es hipotónica con respecto al medio y enfrenta el problema de deshidratación por pérdida de agua al medio. Estos animales beben agua del medio y tienen que excretar el exceso de sal que ingieren. Para ello, los riñones excretan los desechos con poca agua y, a veces, glándulas especiales, eliminan sales. Algunos peces como los tiburones y las rayas son isotónicos con respecto al medio, y no enfrentan un gran desafío para la osmorregulación; se denominan osmoconformistas. En estos peces, la concentración de sodio y otros iones es cercana a la del agua circundante. Esto se debe a que mantienen niveles altos de urea en la sangre. Los embriones de aves y reptiles excretan ácido úrico dentro del huevo, mientras que los mamíferos excretan urea en la placenta de la madre. Escribe por qué crees que los embriones de estos animales excretan estas sustancias y de qué forma pueden sacar estos desechos de excreción del medio donde se encuentran. Reptiles y aves marinas Estos animales excretan principalmente ácido úrico, aunque algunos reptiles excretan urea. El ácido úrico, que es ligeramente soluble en agua, se forma en los riñones y es transportado por los uréteres a la cloaca, en donde se elimina con poca pérdida de agua. Para expulsar el exceso de sal, tanto los reptiles como las aves marinas poseen glándulas de sal ubicadas en la cabeza, ya sea en las áreas cercanas a los ojos, en las aberturas nasales o en la boca. La piel de los reptiles marinos es menos permeable que la de las especies de agua dulce. Estos animales no beben agua del mar, sino que obtienen el agua de su alimento.

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Mamíferos marinos Estos animales tienen riñones muy eficientes que excretan una solución concentrada de urea y sales. El recto de estos animales es eficiente en la reabsorción de agua, por lo que la eliminación de los desechos se hace con muy poca agua. Además, estos animales pueden sobrevivir con el agua que obtienen de los alimentos que ingieren. EXCRECIÓN EN VERTEBRADOS DE AGUA DULCE Los vertebrados que habitan en ambientes de agua dulce son hipertónicos con respecto a su medio, es decir, el agua tiende a entrar en su cuerpo por ósmosis. Peces Los peces que habitan agua dulce excretan principalmente amoníaco. Estos animales no beben agua sino que la incorporan por ósmosis y absorben sal a través de las branquias. Los riñones están diseñados para producir grandes cantidades de orina muy diluida en glomérulos grandes y desarrollados. Si no lo hicieran, estos organismos se hincharían hasta reventar.

Anfibios En su estado de renacuajos, los anfibios excretan amoníaco. Al igual que los peces de agua dulce, los anfibios tienen glomérulos grandes y desarrollados que filtran grandes volúmenes de sangre y producen orina muy diluida. EXCRECIÓN EN VERTEBRADOS TERRESTRES Los vertebrados terrestres enfrentan un desafío muy grande porque habitan en un medio que tiene una cantidad muy inferior de agua de la que hay en el interior de sus cuerpos; por esa razón están sometidos a una constante pérdida de agua. Los extraordinariamente complejos riñones de los vertebrados terrestres tienen gran capacidad de reabsorción que evita la pérdida de agua. Anfibios Los anfibios adultos excretan urea. Los anfibios poseen grandes vejigas que les permiten almacenar agua, urea y sales. Cuando lo requieren, el agua puede ser reabsorbida de nuevo desde la vejiga y la urea es retenida en el cuerpo. La mayoría de los anfibios requiere que su piel esté húmeda para facilitar el proceso de intercambio de gases; por ello y otras razones, viven en sitios que mantienen ciertos niveles de humedad. En anfibios como las ranas y los sapos, la región ventral pélvica ha sido identificada como la principal área de absorción de agua. Reptiles Los reptiles terrestres excretan principalmente ácido úrico, por lo que pueden conservar agua. Las tortugas y los lagartos tienen una vejiga urinaria conectada a la cloaca por una uretra corta. Estos animales también controlan la pérdida de agua con una piel gruesa de reducida permeabilidad.

ACTIVIDAD  ¿Cómo crees que las ranas dardo producen las sustancias venenosas sobre su piel? ¿El veneno puede considerarse como un producto del metabolismo de lo que comen? Justifica tu respuesta.  ¿Qué ventajas tienen para las ranas dardo las sustancias presentes en su piel?  ¿Qué aplicaciones podrían tener las sustancias que estas ranas producen para los seres humanos?

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 A partir de lo que sabes sobre los peces de agua dulce y marinos, responde ¿qué sucedería si un pez que habita un ambiente marino se introdujera en agua dulce?  Los murciélagos son mamíferos que, al igual que las aves marinas, excretan ácido úrico en una sustancia pastosa semisólida llamada guano, que es una mezcla de heces y orina. El guano es una sustancia que valoran mucho los agricultores orgánicos. Indaga por qué.  Los seres humanos producen una pequeña cantidad de ácido úrico que se encuentra en cantidades muy pequeñas en la orina y en la sangre. Este bajo contenido se considera normal. Sin embargo, cuando el nivel de esta sustancia aumenta puede producir una enfermedad llamada gota. Averigua en qué consiste y cómo se puede controlar esta enfermedad.

Aves Las aves terrestres excretan ácido úrico que los uréteres transportan a la cloaca, donde se une a otros desechos sólidos que vienen del tracto digestivo. Se forma así un compuesto semisólido llamado guano. El agua no usada se difunde de regreso de las paredes de la cloaca hacia la sangre, de manera que los desechos semisólidos se eliminan con poca pérdida de agua.

Mamíferos En general, los mamíferos terrestres excretan urea que se produce a partir del amoníaco en el hígado. Estos animales tienen un sistema excretor muy eficaz; las nefronas poseen asas de Henle que permiten reabsorber grandes cantidades de agua y producir orina muy concentrada.