Woda jest składnikiem występującym w organizmach w bardzo dużych ilościach. Jest ona niezbędna do prawidłowego funkcjonowania wszystkich komórek. Przemieszczanie się wody w układach biologicznych jest związane z kilkoma zjawiskami.

Dyfuzja prosta - polega na wyrównywaniu stężeń różnych substancji na skutek samorzutnego rozprzestrzeniania się cząsteczek. Cząsteczki rozprzestrzeniają się zgodnie z gradientem stężeń. Cząsteczki muszą być małe, bądź rozpuszczalne w tłuszczach. Tylko w takim wypadku mogą swobodnie przenikać przez pory w błonach komórkowych lub przemieszczać się przez warstwę fosfolipidową. Dyfuzja jest zjawiskiem zachodzącym bez nakładów energii.

Dyfuzja wspomagana -podobnie jak wyżej cząsteczki przemieszczają się zgodnie z gradientem stężeń. Cząsteczki są jednak przenoszone przez błony przez białka, czyli nośniki. Proces ten zapewnia szybkie przemieszczanie się cząsteczek o większych rozmiarach np. związków organicznych oraz jonów (np. wapniowych, potasowych, sodowych, czy wodorowych). Ponieważ także w tym przypadku substancje są przemieszczane w kierunku od wyższego do niższego gradientu, proces może zachodzić bez nakładu energii. Zazwyczaj jest ona jednokierunkowa - do wnętrza, bądź na zewnątrz komórki.

Transport aktywny - jest procesem zachodzącym wbrew gradientowi stężeń, czyli w kierunku rosnącego stężenia substancji. Za pomocą transportu aktywnego przemieszczane są jony, i związki organiczne, takie jak aminokwasy, czy cukry. Transport aktywny wymaga nakładów energii oraz obecności przenośników błonowych. Energia pochodzi z hydrolizy wysokoenergetycznych wiązań w ATP. Przenośniki błonowe wykorzystywane do transportu aktywnego odznaczają się wysoką selektywnością. Zazwyczaj jeden przenośnik odpowiada za transport jednej, określonej substancji.

Homeostaza - jest to stan równowagi w organizmie. Czasami pod to pojęcie podciąga się także ogół mechanizmów fizjologicznych, zachodzących w komórce i gwarantujących zachowanie stałych warunków panujących w środowisku wewnętrznym oraz umożliwiających powrót do warunków początkowych, jeżeli zostały one zakłócone.

Nefron jest podstawową strukturą i funkcjonalną jednostką nerki u kręgowców. Ma mikroskopijne rozmiary. W nefronach zachodzą procesy filtracji, resorpcji zwrotnej oraz sekrecji. Filtracja polega na niewybiórczym przesączaniu cząsteczek zawieszonych w osoczu krwi do wnętrza kanalików nerkowych. Podczas resorpcji zwrotnej dochodzi do wchłaniania tych substancji, które zostały przesączonych z osocza do światła kanalików, ale mogą być jeszcze wykorzystane przez organizm. Sekrecja jest natomiast zjawiskiem polegającym na aktywnym wydzielaniu do światła kanalików zbędnych substancji. Nefron jest zbudowany z kłębuszka nerkowego, do którego wchodzą naczynia krwionośne. Jest on otoczony przez dwuwarstwową torebkę Bowmana. To w niej jest gromadzony tzw. mocz pierwotny.

Anatomiczne i morfologiczne przystosowania korzeni, łodyg oraz liści do wydajnego transportu wody i soli mineralnych.

Silnie rozbudowany system korzeniowy oraz bardzo dobrze wykształcona strefa włośnikowa znacznie zwiększają powierzchnię chłonną rośliny, dzięki czemu może ona pobrać o wiele więcej wody i związków mineralnych. (Włośniki są małymi protoplazmatycznymi wypustkami, wytwarzanymi przez komórki epidermalne.) Woda wędruje następnie we wnętrzu wiązek wiązkach przewodzących obecnych w korzeniach, łodygach oraz liściach. Wędrówkę wody we wnętrzu kapilar umożliwiają siły spójności oraz przylegania, a także siła ssąca, powstająca na skutek transpiracji. W regulacji intensywności transpiracji uczestniczą aparaty szparkowe liścia. Wzrost siły ssącej w liściu nie zależy jedynie od transpiracji, dzięki czemu przewodzenie wody może się odbywać także wtedy, gdy transpiracja ustanie. Przykładowymi mechanizmami prowadzącymi do zwiększenia siły ssącej są: synteza monosacharydów, akumulacja soli mineralnych, czy zużywanie wody w procesach wzrostu. Innym mechanizmem warunkującym transport wody w roślinie jest parcie korzeniowe. Zjawisko to polega na aktywnym wypychaniu wody z wnętrza komórek miękiszowych do naczyń znajdujących się w korzeniu. Elementy przewodzące umożliwiającymi transport wody są drewno oraz łyko.

Rodzaje transportu bliskiego, zależne od obecności przenośników.

Pompa sodowo-potasowa - wewnątrzbłonowy przenośnik białkowy, korzystający z energii pozyskiwanej z hydrolizy wiązań makroergicznych obecnych w cząsteczkach ATP. Transportuje jony sodowe do wnętrza komórki, natomiast jony potasowe na zewnątrz.

Do substancji, których transport wymaga nakładów energii należą między innymi: jony (np. wapnia i żelaza), aminokwasy, cukry proste.

Zwierzęta amonioteliczne - to przede wszystkim pierwotniaki, bezkręgowce wodne i niższe strunowce, końcowym produktem przemiany materii jest u nich amoniak.

Zwierzęta urykoteliczne - zalicza się do nich bezkręgowce lądowe, gady oraz ptaki; końcowym produktem przemiany materii jest kwas moczowy; jest to związek słabo rozpuszczalny w wodzie, nie posiada właściwości toksycznych, metabolizm jest związany z dużym nakładem energii.

Zwierzęta ureoteliczne - do tej grupy należą ssaki i płazy, wydalają mocznik, syntetyzowany z amoniaku, jest to dobre rozwiązanie przy założeniu, że istnieją mechanizmy pozwalające na zagęszczanie moczu.

UKŁAD WYDALNICZY ORAZ ROZRODCZY SSAKÓW.

  • nerki typu ostatecznego, czyli zanercza, wykazują niezwykle zaawansowany stopień rozwoju,
  • mocz powstający w nerkach jest odprowadzany za pomocą moczowodu wtórnego do pęcherza moczowego, a następnie do cewki moczowej,
  • ujście cewki moczowej samic znajduje się w obrębie tzw. zatoki moczopłciowej,
  • końcowy odcinek cewki moczowej u samców służy także do wyprowadzania nasienia,
  • rozejście się dróg rodnych oraz moczowych stała się żyworodność.

Zadania układu krążenia:

  • transport składników odżywczych, soli mineralnych, wody i witamin,
  • udział w procesie wymiany gazowej,
  • dostarczanie do komórek docelowych hormonów produkowanych przez gruczoły dokrewne,
  • udział w procesach obronnych organizmu,
  • transport substancji szkodliwych produkowanych przez mikroorganizmy i trucizn,
  • termoregulacja.

Jakie mechanizmy warunkują pobieranie wody, transport oraz transpirację?

Rośliny naczyniowe mogą pobierać wodę oraz rozpuszczone w niej związki dzięki mechanizmom pasywnym i aktywnym. Mechanizmy pasywne są zlokalizowane w liściach, natomiast miejscem, w którym woda jest pobierana w sposób. aktywny jest korzeń. W liściach powstaje siła ssąca, której następstwem jest podciąganie słupów wodnych w naczyniach oraz cewkach. Zjawisko to jest możliwe dzięki istnieniu sił kohezji (spójności), zapobiegającym rozpadaniu się słupów wodnych. Przemieszczanie się wody w poprzek korzenia jest możliwe albo dzięki czynnemu wypychaniu wody do cewek oraz naczyń, albo stałym utrzymywaniem wysokich sił ssących komórek.