PROTONEPHRIDIUM: KENMERKEN EN FUNCTIES - BIOLOGIE - 2026

De protonefridios (van het proto-Grieks, wat "voor" betekent, en nephros, wat "nier" betekent) is een eenvoudig en primitief type nefridio dat aanwezig is in dieren zoals platwormen, ringwormen -Andere soorten maden en sommige schelpdierlarven. Het zijn sterk vertakte blinde buisjes, die functioneren als een uitscheidingsorgaan.

Ze worden gekenmerkt door flagellen met flagellen, die in staat zijn om hun flagellen te slaan en te zwaaien, onderdruk te creëren en een stroom te genereren die de vloeistoffen met afvalstoffen voortstuwt, waardoor een filtratieproces mogelijk is.

Protonephridiums kunnen variëren afhankelijk van de omgeving waarin het organisme leeft, en vooral van de zoutconcentratie.

kenmerken

De protonefria zijn samengesteld uit een vertakte buis, waarvan het uiteinde blind is, en aan het binnenste uiteinde een reeks mobiele verlengstukken (undolipodia) hebben. Embryologisch komen ze uit de buitenste kiemlaag: het ectoderm.

Het zijn typische structuren van dieren die geen coelom hebben, maar die aanwezig kunnen zijn in pseudocoelomed of zelfs coelomed dieren.

De buisjes zitten vol perforaties waar water kan binnendringen, evenals kleine moleculen. Eiwitten en andere moleculen met een hoog molecuulgewicht worden weggelaten.

De gesloten terminale karakteristiek van protonephridiums verhult de verklaring van hun mogelijke werking, aangezien een blind capillair niet geschikt is voor filtratie. Daarom wordt voorgesteld dat trilharen een belangrijke rol spelen bij filtratie.

Elk dier kan meer dan twee protonephridiums hebben en deze kunnen een aanzienlijk aantal takken in hun buizen hebben.

Solenocyten en cellen in vlammen

Elke buis is als volgt georganiseerd: een van de uiteinden opent naar buiten en de andere is vertakt en eindigt in flagellerende cellen. Er zijn verschillende systemen die ervoor zorgen dat deze terminale structuren niet instorten, zoals actinevezels of microtubuli.

Het belangrijkste onderdeel van een protonephridium zijn de flagellaire cellen. Als de cel één flagellum heeft, wordt dit een solenocyt genoemd, terwijl als de cel er meer heeft, het een vlammende cel of cellen in vlammen wordt genoemd. Vanuit evolutionair oogpunt wordt aangenomen dat solenocyten afkomstig zijn van brandende cellen.

Brandende cellen dragen deze naam dankzij hun kenmerk van het slaan en oscilleren van hun flagella, deze eigenaardige beweging doet denken aan een brandende kaars.

De wanden van het protonephridium hebben een reeks trilharen die de vloeistof naar de nephridiopore leiden, de opening die naar buiten leidt.

De bolvormige cellen van de protonephridia bevinden zich in de richting van de vloeistoffen van het coelom, georganiseerd in de wanden van de bloedvaten. Dankzij deze opstelling kan het transport van stoffen die zich in lichaamsvloeistoffen bevinden, plaatsvinden.

Verschillen met metanephridiums

Protonephridiums verschillen van metanephridiums (een meer geavanceerd type nephridium) omdat de laatste niet vertakt zijn en hun uiteinden naar het lumen van het coelom leiden.

Bovendien bezitten metanefridians geen solenocyten; in plaats daarvan presenteren ze structuren die lijken op een trilhaartrechter die een nefrostoom wordt genoemd. Bij dit type nephridium zijn beide uiteinden open.

De protonephridiums zijn flexibele structuren als het gaat om de filtratie van vloeistoffen die uit verschillende compartimenten in een kanaal komen, terwijl de metanephridiums alleen de vloeistof uit een holte filteren.

Bij sommige wormen, zoals ringwormen, kan de aanwezigheid van protonephridiums en ook metanephridiums voorkomen.

Protonephridia bij platwormen

In alle tuberlars, in de volksmond bekend als planarians, is het osmoregulerende en excretiesysteem van het protonefridiale type; Het bestaat uit een reeks sterk vertakte tubuli. In de cestoden zijn er talloze protonephridiums.

Deze takken verkleinen in diameter totdat ze eindigen aan het distale uiteinde, waar de vlamcellen worden gevonden. Deze zijn samengesteld uit een uiteinde met uitsteeksels en een ander buisvormig uiteinde met een toef flagella, verbonden met de buisvormige cel.

De buisvormige cel is verantwoordelijk voor het verbinden van het tubuli-systeem met de buitenkant door middel van uitscheidingsbuizen in het dorsale gebied van het dier.

De beweging van de trilhaartjes genereert een onderdruk die de stroom van excreties door het systeem garandeert.

De morfologie van protonephridium is gecorreleerd met de habitat van het individu, afhankelijk van of het een omgeving is met hoge of lage zoutconcentraties.

Er zijn bepaalde soorten platwormen die in zowel zoet als zout water kunnen leven. Het is gebleken dat ze in brakwaterpopulaties een meer gedifferentieerd protonephridium hebben, als we ze vergelijken met hun tegenhangers die in de zeeën leven. In sommige mariene rotiferen zijn protonefridia zelfs niet aanwezig.

Protonephridia in raderdiertjes

Rotiferen zijn een Phylum van microscopisch kleine pseudocoelomed dieren die een excretiesysteem presenteren dat bestaat uit twee protonefridiale tubuli en, in plaats van flamboyante cellen, presenteren ze flamboyante bollen.

Flamboyante bollen hebben een plukje flagella en steken uit in het inwendige van de bloedvaten, waardoor uitscheidings- en osmoregulerende functies mogelijk zijn.

De buisjes openen zich in een blaasje dat eindigt in de cloaca aan de ventrale zijde van het dier; het mondt ook uit in de eileiders en de darmen.

Vrij lange en opgerolde protonephridiums zijn gevonden in soorten raderdiertjes die in zoet water leven, terwijl soorten die in zee leven deze structuur missen.

Kenmerken

Protonephridiums vervullen basisfuncties met betrekking tot het uitscheidingssysteem van bepaalde ongewervelde dieren, waaronder ultrafiltratie en transport.

Solenocyten of vlammende cellen zijn nauw verwant aan bloedvaten, dus is voorgesteld dat bloeddruk het ultrafiltratieproces helpt.

De cellen in vlammen zijn verantwoordelijk voor het genereren van een onderdruk dankzij de beweging van hun trilharen, die de filtratie van de lymfevloeistof veroorzaakt. Deze druk drijft de vloeistoffen door de buizen.

De protonephridiums zijn verantwoordelijk voor het verwijderen van overtollig water, het verbinden met de tubuli en het uitscheiden via de nephridiopores. Bij planariërs kan metabolisch afval bijvoorbeeld extreem zijn door een eenvoudig diffusieproces.

Studies uitgevoerd in het pseudocoelomed organisme van het geslacht Asplanchna toonden aan dat protonefridiums betrokken zijn bij osmoregulatie- en uitscheidingsprocessen, aangezien de snelheid van urineproductie proportioneel afneemt naarmate het zoutgehalte van het medium toeneemt.

Referenties

1. Fanjul, ML en Hiriart, M. (1998). Functionele biologie van dieren. XXI eeuw.
2. Hill, RW (1979). Vergelijkende dierfysiologie: een omgevingsbenadering. Ik draaide me om.
3. Holley, D. (2015). General Zoology: Investigating the Animal World. Dog Ear Publishing
4. Llosa, ZB (2003). Algemene zoölogie. EUNED.
5. Marshall, AJ en Williams, WD (1985). Zoölogie. Ongewervelden (Vol.1). Ik draaide me om.
6. Schmidt-Rhaesa, A. (2007). De evolutie van orgaansystemen. Oxford Universiteit krant.