Osmoregulaatio

Osmoregulaatio on eliöiden fysiologinen järjestelmä, jolla ylläpidetään solujen ja kudosten osmolaarisuutta sekä ionikoostumusta. Tavoitteena on hallita veden määrää ja elektroneja sekä varmistaa solujen toiminnan vakaus sekä koko organismin veden- ja suolatasapaino ympäristön vaihteluista huolimatta.

Eläimet voidaan jakaa osmoregulaattoreihin ja osmokonformereihin. Osmokonformit mukauttavat sisäistä osmolaarisuuttaan vastaamaan ympäristön osmolaarisuutta, kun taas osmoregulaattorit pitävät oman sisäisen tilansa erillään ympäristöstä. Käytännössä järjestelmät hyödyntävät munuaisten toimintaa sekä erityisiä solui-confinueja gilles- tai kilpirauhasmaisissa kudoksissa ionien poiskäytössä ja virtsan pitoisuuksien säätelyssä. Merikalat juovat vettä ja erottavat suolaa aktiivisesti, kun taas makean veden kalat ottavat vettä sisään ja menettävät ioneja. Nisäkkäillä antidiureettinen hormoni (vasopressiini) ja aldosterooni säätelevät veden ja natriumin takaisinimeytymistä munuaisissa sekä virtsan koostumusta.

Kasvit osmoreguloivat pääasiassa solussa vallitsevan turvotuksen ja soluvakuolien kautta sekä käyttämällä yhteensopivia osmolyyyttejä, kuten proliinia, glysiini-betainea ja muita sokereita. Tämä mahdollistaa solujen turvotuksen pitämisen vakaana suolaisissa tai kuivissa olosuhteissa ja tukee stomata- sekä juurien hallitsemaa vedenottokykyä.

Mikro-organismit sopeutuvat osmoottisesti erilaisiin ympäristöihin tuottamalla yhteensopivia osmolyyyttejä (esim. trehaloosi, proliini, glysiini-betaine) ja säätämällä ionipumppujen toimintaa. Osmoregulatia on keskeinen tekijä sekä ekologisessa että lääketieteellisessä kontekstissa, kun käsitellään veden saannin, suolapitoisuuden ja kuivumisen aiheuttamaa stressiä.