Cours 3 Flashcards

1
Q

C’est quoi le défi osmotique de l’eau de mer?

A

composition en sel et une osmolarité plus élevée que les fluides de la plupart des animaux marins. (1000 mOsm vs 400)
donc l’eau de mer est hyperosmotique

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2
Q

Conséquence de l’hyperomsobilité de la mer?

A
  • l’eau va être naturellement extraite de l’animal par osmose, ce qui va le déshydrater lentement.
  • les ions pénètrent naturellement dans l’animal par diffusion
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3
Q

Il y a trois stratégies utilisées par des animaux différents pour faire face au fait que l’eau de l’océan soit hyperosmotique:

A

-osmoconformeur/ ionoconformeur (le plus simple)
- osmoconformeur/ ionrégulateur
- osmorégulateur/ ionrégulateur (le plus complexe)

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4
Q

La plupart des invertébrés marins sont _____ avec l’eau salée

A

iso-osmotiques = osmoconformeurs

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5
Q

Selon l’espèces, ils peuvent atteindre l’iso-osmoticité par le moyen de _____

A

l’ionoconformation (simple) ou ionorégulation (complexe)

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6
Q

Chez les moules, les concentrations des ions dans le FEC sont très _____ à celles de l’eau de mer

A

similaires, donc : ionoconforment

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7
Q

Chez les crabes, les concentrations de certains ions dans le FEC sont très ______ de celles de l’eau de mer

A

différents (ionorégulent)

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8
Q

Pourquoi les invertébrés ionoregulateurs ne régulent que les concentrations de certains ions?

A

Certains ions jouent un rôle important chez certains animaux : le sulfate est un ion lourd, moins de sulfate et plus de Cl- (pour équilibrer charge électrique) facilite la flottabilité chez les invertébrés

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9
Q

C’est quoi les poissons anciens?

A

Poissons existants aujourd’hui qui semblent ne pas avoir bcp changé physiquement au cours des 400 derniers millions d’années d’après les preuves fossiles.

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10
Q

Exemple de poissons anciens

A

myxines, lampions et chondrichthiens (requins et raies)

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11
Q

La plupart des poissons anciens sont des

A

osmoconformeurs

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12
Q

Chez les myxines:

A
  • Une stratégie d’osmorégulation très basique, compatible avec le fait que c’est la plus ancienne espèce de poisson existante.
  • FEC avec la même osmolarité et presque la même composition ionique que l’eau de mer.
  • L’exception concerne certains ions divalents, qui sont légèrement différents de l’eau de mer.
  • C’est le seul groupe d’animaux qui est resté à jamais dans la mer. Peut-être que leur stratégie basique d’osmorégulation est la raison pour cela.
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13
Q

Chez les chondrichthiens:

A

FEC avec la même osmolarité que l’eau de mer, mais une composition ionique très différente. Donc, ce sont des ionorégulateurs sophistiqués.
Ils maintiennent les concentrations de Na+ et de Cl- dans le FEC à un niveau bien inférieur à celui de l’eau de mer, et ils produisent des solutés organiques pour augmenter l’osmolarité du FEC jusqu’à ce qu’elle atteigne le niveau de l’eau de mer.
Lorsqu’ils se déplacent dans d’autres eaux salées, comme les eaux saumâtres, ils peuvent adapter l’osmolarité de l’eau en ajustant le niveau de ces solutés.

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14
Q

Chez les lamproies:

A
  • Une stratégie d’osmorégulation très sophistiquée.
  • Ce sont des osmorégulateurs et des ionorégulateurs, gardant leurs osmolarités FEC et leurs compositions ioniques du FEC très différentes de celles de l’eau de mer.
  • Ce niveau de régulation leur permet de se déplacer dans des environnements de salinité différente. En fait, toutes les espèces de lamproies ont des phases d’eau de mer et d’eau douce au cours de leur vie.
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15
Q

C’est quoi les poissons osseux?

A

Caractérisé par un squelette constitué principalement de tissus osseux, contrairement aux poissons cartilagineux (Chondrichthyes) dont le squelette est constitué de cartilage.
Sur les 34,300 espèces de poissons décrites, ~33,000 sont des poissons osseux. Constitue le plus large et diversifié groupe de vertébrés sur la planète.

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16
Q

C’est quoi l’euryhalinité?

A

Les organismes euryhalins peuvent tolérer de larges variations de salinité. Ils sont souvent présents dans les environnements où la salinité fluctue, comme les estuaires.

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17
Q

C’est quoi la sténohalinité ?

A

Les organismes sténohalins sont capables de survivre seulement dans une gamme étroite de salinité. Ils ne tolèrent pas de grandes variations de la salinité de l’environnement.

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18
Q

C’est quoi l’osmoconformation?

A

l’osmolarité interne des individus varient avec celle de l’environnement. ( vertébrés : requins, raies & et invertébrés : mollusque comme la moule)

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19
Q

C’est quoi l’osmorégulation?

A

l’osmolarité interne de ses individus va peut varier même si celle de l’environnement change. (vertébrés marins et d’eau douce et invertébrés comme la crevette)

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20
Q

C’est quoi ionoconformation?

A

peu de contrôle sur le profil ionique de leur fluides extracellulaire et leur profil ionique ressemblent à celui de l’eau de mer ( cnidaire, ascidies, myxines,)

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21
Q

C’est quoi ionorégulation?

A

contrôle sur le profil ionique de leur fluides extracellulaire et odnc le gardent différent du profil ionique de l’eau de mer (majorité des vertébrés et pieuvre (so42- ou crabe).

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22
Q

Les animaux peuvent mélanger les stratégies en fonction de leurs besoins MAIS pas de liens entre:

A

osmoconformateur/régulateur et sténohalin/euryhalin. Par exemple, un osmorégulateur peur être sténohalin : il maintiennent leur osmolarité interne même si celle de lenvironnement chute, jusqu’à leur mort, mais cette tolérance est petite comparativement au osmorégulateur euryhalin

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23
Q

Stratégies de l’osmorégulation chez les espèces marines

A

Chez les espèces marines, ils veulent garder leur FEC hypo isotonique par rapport à l’eau de mer. Ainsi, les poissons osseux, vont venir sécréter des ions afin de garder leur osmolarité constante (osmorégulateur et ionorégulateur). Pour cela, ils utilisent des cellules avec beaucoup de mitochondries qu’on appelle les cellules à chlorure. Premièrement, ils une pome ATP ase va venir sortir 3Na+ de la cellule et faire entre 2K+. Dès lors, un second canal, le NKCC va utiliser le grandient électrochimique crée avec la premiere pompe et il va déplacer 1 Na+, 1K+ et 2Cl- dans la cellule. Ainsi, la cellule devient riche en ion Cl- et le Cl- va pouvoir diffuser dans l’eau de mer grâce au CFTR. Par ailleurs, du Na+ va également suivre son gradient électrochimique à partir du sang et du FEC et diffuser dans l’eau de mer (charge négative sur la membrane apicale)

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24
Q

Stratégies chez espèces d’eau douce

A

Les reptiles et les oiseaux marins vont plutôt utiliser des glandes a sel afin de se débarrasser de grandes concentrations de sel, avec le meme fonctionnement que dans les cellule a chlorure dans les branchies des oiseaux.

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25
Q

Les poissons osseux dans le contexte de l’osmorégulation:

A

on pense qu’ils descendent d’un agnathan ancien qui avait envahi l’eau douce. Donc, ils ont évolué d’abord en eau douce, puis ont récolonisé la mer. C’est peut- être la raison pour laquelle ils ont une stratégie d’osmorégulation si différente de celle ces autres espèces marines, comme nous le verrons.

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26
Q

Les poissons osseux sont des _____

A

osmorégulateurs et ionrégulateurs

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27
Q

Stratégie poissons osseux:

A
  • Maintient son osmolarité et sa composition ionique du FEC très différentes de celles de l’eau de mer.
    *Cela signifie qu’un poisson osseux dans l’eau de mer aura tendance à gagner des ions et à perdre de l’eau à travers ses branchies, sa peau et ses épithéliums intestinaux.
    *Les branchies présentent un défi particulier -leur épithélium doit être fin et avoir une surface élevée pour les échanges gazeux, mais cela facilite la perte d’eau et le gain d’ions.
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28
Q

Les reptiles et oiseaux sont des _______

A

osmorégulateurs

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29
Q

Les reptiles et oiseaux sont ___________ par rapport à l’eau de mer

A

hypo-osmotiques

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30
Q

Les reptiles et oiseaux ont des avantages. par rapport aux poissons osseux car descendent d’ancêtres terrestres:

A
  • Leurs membranes respiratoires ne sont pas exposées à l’eau de mer.
  • Leur peau est généralement adaptée pour limiter les pertes d’eau.
31
Q

Les reptiles et oiseaux marins boivent de l’eau de mer, donc bcp de sel. Comment s’en débarrasser?

A

glande à sel

32
Q

La glande à sel chez les oiseaux:

A
  • dans une dépression à la base du bec
  • les sécrétions passent par un canal à travers la narine
33
Q

La glande à sel chez les reptiles:

A
  • dans des endroits différents
  • sécrétions sont éliminés près de ces endroits
34
Q

Comment marche la glande à sel?

A
  • les sécrétions hypersalines se forment dans des tubules sécréteurs arrangés en lobes qui se vident dans canaux récolteurs
  • le flux sanguin dans le capillaire est dans le sens contraire (contre-courant) de la sécrétion du tubule
  • donc la sécrétion devient plus concentrée à mesure qu’elle va vers la sortie du tubule
  • glande à sel fonctionne très similaire au mécanisme excrétion ions actifs de la branchie des poissons
  • quand les ions Na+ et Cl- s’accumulent dans l’espace interstitiel, la même série de processus via la même série de transporteurs se produit que celle qui a lieu au niveau des branchies du poisson osseux
  • résultat: liquide riche en Na+ et Cl-, excrété par animal
35
Q

Chez les iguanes, glande à sel:

A
  • fluide si concentré en sel qu’il peut précipiter sur la tête des iguanes
36
Q

Glande à sel caractéristiques

A
  • les sécrétions peuvent être 3x plus concentrées que le plasma grâce à l’échange contre-courant et le transport actif d’ions
  • si animal boit 30ml eau de mer, il a besoin de 10ml pour excréter le sel, 20 ml de eau pur
  • sécrétions plus concentrées que l’eau de mer
37
Q

Les mammifères marins sont des _______

A

osmorégulateurs, ils gardent leur osmolarité typo-osmotique par rapport à eau de mer

38
Q

Comment les mammifères marins maintiennent leur plasma sanguin et leur FEC hypo-osmotique à l’eau de mer?

A

pas de branchies ou glande de sel, les REINS, qui produisent une urine hyperosmotique

39
Q

Est ce que les mammifères marins boivent de l’eau de mer?

A

Non, ils tirent leur eau de leur alimentation et de la production d’eau métabolique

40
Q

Pour les osmorégulateurs qui gardent l’osmolarité de leurs FEC typo-osmotique par rapport à celle de l’eau de mer, l’essentiel est de ____

A

produire une solution hyperosmotique riche en ions qui se débarrasse des ions en excès dans le corps et le maintient hypo-osmotique

41
Q

Poissons osseux –>

A

branchies

42
Q

reptiles et oiseaux –>

A

glande à sel

43
Q

Mammifères –>

A

Reins

44
Q

Les poissons osseux, les reptiles, les oiseaux et les mammifères marins sont ____ comparés à l’eau de mer

A

typo-osmotiques

45
Q

Les poissons osseux, les reptiles, les oiseaux et mammifères marins sont _____ et mettent bcp d’énergie pour garder ______

A

osmorégulateurs et leur balance hydrominérale

46
Q

Les poissons osseux, les reptiles, les oiseaux et mammifères marins ont le choix de manger ______ ou _______

A

un poisson hypo-osmotique ou invertébré marin iso-osmotique

47
Q

Les invertébrés, avec leur concentration d’ions plus _____- vont nécessiter ___- d’énergie de la part du prédateur _______ pour garder leur FEC _______

A

élevée/bcp plus/ osmorégulateur / hypo-osmotique

48
Q

Pourquoi tant de prédateurs hypo-osmotiques mangent des proies hypo-osmotiques ?

A

Car pour un osmorégulateur, il y a moins de retour énergétique sur investissement à manger une proie ico-osmotique qu’une proie hypo-osmotique.

49
Q

En raison de leur hyperosmolarité, les animaux d’eau douce ont tendance à:

A
  • gagner constamment de l’eau par osmose
  • perdre constamment des ions par diffusion
50
Q

Pour rester hyperosmotique, les animaux d’eau douce utilisent la même stratégie:

A
  • ne boivent pas
  • produisent bcp d’urine diluée pour se débarrasser de l’excès d’eau
  • absorbent activement les ions de leur environnement pauvre en ions
51
Q

Absorption des ions chez les animaux d’eau douce:

A
  • Les mécanismes de pompage du Na+ et Cl- sont différents, indépendants et utilisent différents types de cellules riche en mitochondries (MRCs).
  • Pour Cl-, la pompe Cl- échange des ions HCO3- pour des ions Cl- (donc demeure électroneutrale).
  • Pour Na+, la pompe Na+ échange des H+ pour des ions Na+ (donc demeure électroneutrale).
  • Similarités entre les deux processus: ils utilisent l’ATP pour alimenter les pompes; les H+ et HCO3- nécessaires sont fournis par l’hydratation du CO2 en HCO3- et en H+ par l’enzyme anhydrase carbonique.
52
Q

L’animal d’eau douce peut contrôler sa capacité à absorber des ions en contrôlant les _____

A

MRCs

53
Q

un poisson vivant en eau douce normal transféré dans une eau douce pauvre en ions va produire plus de _____

A

MRCs pour capter davantage d’ions du milieu.

  • Cependant, il y a un coût de cela: il réduit la capture de l’oxygène puisque les MRCs remplacent les cellules pavimenteuses et causent une augmentation de l’épaisseur de l’épithélium, ainsi l’oxygène diffuse moins facilement. C’est un exemple du compromis osmorespiratoire.
54
Q

Le saumon est un animal_____

A

euryhalin

55
Q

Lorsqu’un saumon est dans l’eau douce, il a _____

A

les branchies d’un poisson d’eau douce

56
Q

Lorsqu’un saumon est dans l’océan, il a _____

A

les branchies d’un poisson marin

57
Q

SI un saumon n’arrive pas à changer ses branchies, il va ____

A

mourir au cours de sa migration

58
Q

Du point de vue d’un individu, l’osmorégulation est _____

A

essentielle à la survie. cela s’explique par l’énorme importance que l’eau et les ions ont dans le bon fonctionnement de l’organisme

59
Q

Du point de vue de l’espèce et de la biodiversité, la capacité à osmoréguler est ______

A

essentielle à l’invasion de nouveaux environnements, car différents environnements ont souvent différentes compositions ioniques

60
Q

Du point de vue de quelque chose de fondamental, l’osmorégulation nécessite ______

A

une quantité énorme d’énergie. cela a obligé les animaux à améliorer leurs capacités à exploiter l’énergie de l’environnement, un éleént fondamental de la vie

61
Q

C’est quoi les risques des poisson osseux?

A
  • perte d’eau et gains d’ions par les branchies et la peau
62
Q

Les poissons osseux gagent de l’eau en ______

A

mangeant

63
Q

Les poissons osseux gagnent de l’eau en _______

A

buvant l’eau de mer

64
Q

Combien de mOsm pour eau de mer?

A

1000

65
Q

Pour maximiser l’absorption de l’eau, le poisson osseux doit absorber 97% des ______

A

ions ingérés pour que l’eau puisse suivre par osmose

66
Q

Les poissons osseux éliminent des sels par ______

A

les cellules à chlorure des branchies

67
Q

Les poissons osseux perdent légèrement des sels et eau par _____

A

urine peu abondante

68
Q

Les poissons osseux perdent des sels dans ______

A

les fèces

69
Q

Combien de mOsm pour poissons osseux?

A

350 (FEC)

70
Q

C’est quoi les cellules pavimenteuses?

A

importantes pour les échanges gazeux (branchies des poissons osseux)

71
Q

C’est quoi les cellules à chlorure?

A

MRCS, importantes pour échanges ioniques (poissons osseux)

72
Q

Les animaux sont nés dans _______, donc leur osmolarité était ______

A

l’océan / relativement élevée, même avant l’apparition de l’osmorégulation

73
Q

Quand les animaux ont envahi l’eau douce, ils ont rencontré une ______

A

réduction drastique de concentration ioniques environnementales. osmolarité eau de mer: 1000, eau douce: 3 (trop faible pour que les cellules fonctionnent correctement) donc tous les animaux d’eau douce font de l’osmorégulation: ils sont hyperosmotique par rapport à l’eau

74
Q
A