UE physiologie cellulaire et animale Licence Biologie UE physiologie cellulaire et animale l’osmolarité Etienne Roux Laboratoire de Physiologie Cellulaire Respiratoire INSERM U 885 UFR des Sciences de la Vie Université Victor Segalen Bordeaux 2 contact: etienne.roux@u-bordeaux2.fr support de cours : e-fisio.net site de l’UFR des sciences de la Vie

l’osmolarité plan I .mise en évidence de la pression osmotique II. caractéristiques physiques de l’osmolarité III. osmolarité et volume cellulaire : les cellules dans l’organisme IV. pression oncotique : les compartiments de l’organisme V. eau et osmolarité : l’organisme dans son milieu

I. mise en évidence de la pression osmotique observation expérimentale définitions pression osmotique osmose osmolarité osmolarité – osmolalité concentration ionique

mise en évidence de la pression osmotique expériences 10 mM saccharose saccharose eau membrane semi-perméable = perméable à l’eau imperméable aux solutés

mise en évidence de la pression osmotique expériences 10 mM saccharose 244 hPa pression sur le piston saccharose eau membrane semi-perméable = perméable à l’eau imperméable aux solutés

mise en évidence de la pression osmotique expériences 10 mM NaCl NaCl saccharose eau membrane semi-perméable = perméable à l’eau imperméable aux solutés

mise en évidence de la pression osmotique expériences 10 mM saccharose 453 hPa pression sur le piston NaCl saccharose eau membrane semi-perméable = perméable à l’eau imperméable aux solutés

mise en évidence de la pression osmotique définition La pression osmotique est la pression exercée par les particules en solution, et responsable de l’osmose. osmose mouvement d’eau à travers une membrane semi-perméable, du compartiment le moins concentré en particules en solution vers le compartiment le plus en particules en solution. osmolarité L’osmolarité d’une solution est le nombre de moles de particules en solution dans 1 litre de solution. 1 osmole (osm) correspond à une mole de particules.

mise en évidence de la pression osmotique définition molarité et molalité La molarité est la concentration exprimée en moles par litre de solution. Une solution qui contient une mole par litre est une solution molaire. La molalité est la concentration exprimée en moles par kg d’eau. Une solution qui contient une mole par kg d’eau est une solution molale. osmolarité et osmolalité L’osmolarité d’une solution est le nombre de moles de particules en solution dans 1 litre de solution. L’osmolalité est le nombre de moles de particules en solution dans 1 kg d’eau.

mise en évidence de la pression osmotique définition NB : concentration ionique La concentration ionique d’une solution est le nombre de moles de charges présentes dans la solution. Son unité est l’équivalent (Eq) par volume de solution. exemple : calcul de la concentration ionique d’une solution de 10 mM de NaCl NaCl est à la concentration de 10 mM. NaCl se dissocie en Na+ et Cl-. Chaque mole de NaCl porte une mole de charges + et une de charges -. La concentration ionique de la solution est donc : 2 x 10 = 20 mEq.l-1. concentration ionique  osmolarité

II. physique de l’osmolarité osmolarité d’une solution ; coefficient osmotique exemples de calculs coefficient osmotique la loi de van’t Hoff définition unités exemples osmolarité d’un mélange de solutés osmolarité efficace solutés imperméants solutés perméants dynamique de l’osmose et conductivité hydraulique

physique de l’osmolarité osmolarité L’osmolarité d’une solution est le nombre de moles de particules en solution dans 1 litre de solution. 1 osmole (osm) correspond à une mole de particules. exemple : calcul de l’osmolarité d’une solution de 10 mM de saccharose 10 mM = 0,001 mol/L = 10-3 mol/ L = 10 mol/m3 saccharose = soluble dans l’eau en solution : ne se dissocie pas 1 molécule de sacharose en solution = 1 particule en solution 10 mM de saccharose  10 milliosmoles de saccharose

physique de l’osmolarité osmolarité L’osmolarité d’une solution est le nombre de moles de particules en solution dans 1 litre de solution. 1 osmole (osm) correspond à une mole de particules. exemple : calcul de l’osmolarité d’une solution de 10 mM de NaCl 10 mM = 0,001 mol/L = 10-3 mol/ L = 10 mol/m3 NaCl = soluble dans l’eau en solution : se dissocie en Na+ et Cl- 1 molécule de NaCl en solution  2 particules en solution* (*tout le NaCl ne de dissocie pas en Na+ et Cl-) 10 mM de NaCl   20 milliosmoles de NaCl

physique de l’osmolarité osmolarité coefficient osmotique l’osmolarité dépend de :  concentration en solutés  nombre de particules effectivement formées par la dissociation du soluté:  nombre de particules formées par la dissociation d’une molécule de soluté  facteur de correction : toutes les molécules de soluté ne se dissocient pas en solution

physique de l’osmolarité osmolarité coefficient osmotique osmolarité = (n/V).i.F n: nombre de moles de soluté V: volume n/V = molarité de la solution i : nombre de particules formées par dissociation du soluté F (phi) : coefficient osmotique = facteur de correction F  1 (F = 1  100% de dissociation) exemples : MgCl2 : F = 0,89 i = 3 NaCl : F = 0,93 i = 2

p = R.T.(n/V).i.F physique de l’osmolarité loi de van’t Hoff définition La pression osmotique d’une solution est donnée par la loi de van’t Hoff, dérivée de la loi sur les gaz parfaits. p = R.T.(n/V).i.F R : constante des gaz parfaits T : température n: nombre de moles de soluté V: volume (!!! l’unité internationale de volume est le m3, et non le litre) i : nombre de particules formées par dissociation du soluté F (phi) : coefficient osmotique = facteur de correction

p = R.T.(n/V).i.F physique de l’osmolarité loi de van’t Hoff unités calcul de la pression osmotique en unités internationale : Pascal (Pa) p = R.T.(n/V).i.F 1 atm = 101,3 kPa = 760 mmHg R = 8,314 (UI) T : en Kelvin (0 K = -273,15°C ; 1 K = 1°C) n: sans unité i : sans unité F : sans unité V: !!! l’unité internationale de volume est le m3, et non le litre osmolarité : en mol/m3 en mM Pa

p = R.T.(n/V).i.F physique de l’osmolarité loi de van’t Hoff unités calcul de la pression osmotique en unités internationale : Pascal (Pa) p = R.T.(n/V).i.F 1 atm = 101,3 kPa = 760 mmHg R = 8,314 (UI) T : en Kelvin (0 K = -273,15°C ; 1 K = 1°C) n: sans unité i : sans unité F : sans unité V: !!! l’unité internationale de volume est le m3, et non le litre osmolarité : en mol/L (M) kPa

p = R.T.(n/V).i.F physique de l’osmolarité loi de van’t Hoff exemples exemple : calcul de la pression osmotique due à une solution de 10 mM de saccharose, à 20°C. n/V = 10 mM saccharose en solution : ne se dissocie pas  i = 1  F = 1 p = 8,314 x (20+273,15) x 10 x 1 x 1 = 24372 Pa  244 hPa

p = R.T.(n/V).i.F physique de l’osmolarité loi de van’t Hoff exemples exemple : calcul de la pression osmotique due à une solution de 10 mM de NaCl, à 20°C. n/V = 10 mM NaCl en solution : se dissocie en Na+ et Cl-  i = 2  F = 0,93 p = 8,314 x (20+273,15) x 10 x 2 x 0,93 = 45333 Pa  453 hPa

physique de l’osmolarité osmolarité d’un mélange osmolarité d’un soluté osmolarité = molarité x(i.F) osmolarité d’un mélange de solutés osmolarité totale = S osmolarité de chaque soluté exemple : calcul de l’osmolarité d’une solution contenant 10 mM de sacharose et 10 mM de NaCl osmolarité du saccharose : 10 x 1 x 1 = 10 mosm. L-1 osmolarité du NaCl : 20 x 2 x 0,93 = 18,6 mosm. L-1 osmolarité totale = 28,6 mosm. L-1

physique de l’osmolarité osmolarité efficace solutés imperméants exemple : calcul de la différence de pression osmotique d’une solution A contenant 10 mM de saccharose et d’une solution B contenant 10 mM de NaCl saccharose p = R.T.(n/V).i.F = R. T. osmolarité NaCl pA = 8,314 x 293,15 x 10 = 244 hPa pB = 8,314 x 293,15x 18,3 = 453 hPa Dp = pA - pB = 244 - 453 = -209 hPa A B la différence de pression osmotique crée un mouvement d’eau de A vers B

physique de l’osmolarité osmolarité efficace solutés imperméants le mouvement d’eau de A vers B crée, par la différence de hauteur, une pression hydrostatique qui s’oppose à l’osmose. saccharose NaCl Dp’ = p’A – p’B = DPh = r.g . (hA – hB) r = masse volumique pA final > pA initial (concentration due à la perte d’eau) pB final < pB initial (dilution due au gain en eau) hA – hB A B à l’équilibre, la différence de pression osmotique est égale à la différence de pression hydrostatique qui s’exerce en sens opposé

osmolarité = molarité x(i.F) physique de l’osmolarité osmolarité efficace solutés perméants certains solutés traversent la membrane semi-perméable exemple : calcul de l’osmolarité et de la pression osmotique d’une solution contenant 10 mM d’urée osmolarité = molarité x(i.F) osmolarité : 10 x 1 x 1 = 10 mosm.L-1 p = R.T.(n/V).i.F = R. T. osmolarité purée = 8,314 x 293,15 x 10 = 244 hPa

physique de l’osmolarité osmolarité efficace solutés perméants exemple : calcul de la différence de pression osmotique d’une solution A contenant 10 mM de saccharose et d’une solution B contenant 10 mM d’urée saccharose p = R.T.(n/V).i.F = R. T. osmolarité urée pA = 8,314 x 293,15 x 10 = 244 hPa pB = 8,314 x 293,15x 10 = 244 hPa Dp = pA - pB = 244 - 244 = 0 hPa A B si la membrane est imperméable à l’urée, il n’y a aucun mouvement d’eau

physique de l’osmolarité osmolarité efficace solutés perméants exemple : calcul de la différence de pression osmotique d’une solution A contenant 10 mM de saccharose et d’une solution B contenant 10 mM d’urée saccharose p = R.T.(n/V).i.F = R. T. osmolarité urée pA = 8,314 x 293,15 x (10 + 5) = 144 + 122 = 366 hPa pB = 8,314 x 293,15 x 5 = 122 hPa Dp = pA - pB = 366 - 122 = 144 hPa A B urée si la membrane est perméable à l’urée, les concentrations en urée s’équilibrent entre A et B (5 mM)

physique de l’osmolarité osmolarité efficace solutés perméants exemple : calcul de la différence de pression osmotique d’une solution A contenant 10 mM de saccharose et d’une solution B contenant 10 mM d’urée saccharose p = R.T.(n/V).i.F = R. T. osmolarité urée pA = 8,314 x 293,15 x (10 + 5) = 144 + 122 = 366 hPa pB = 8,314 x 293,15 x 5 = 122 hPa Dp = pA - pB = 366 - 122 = 144 hPa A B si la membrane est perméable à l’urée, la pression osmotique est due au saccharose

physique de l’osmolarité osmolarité efficace solutés perméants dans le cas d’un solution contenant des solutés perméants et non perméants, la pression osmotique à l’équilibre est due aux solutés imperméants osmolarité efficace : osmolarité des solutés non perméants NB : les flux d’eau et de particules n’étant pas instantanés, la situation d’aquilibre n’est pas obtenue immédiatement  variations transitoires d’osmolarité, de pression osmotique et de volume

physique de l’osmolarité osmolarité efficace conductivité hydraulique débit d’eau à travers une membrane : différence de pression de part et d’autre de la membrane débit Jeau = dV/dt = L x DP conductivité hydraulique (perméabilité de la membrane à l’eau) pA < pB A B cas d’un soluté perméant : flux du soluté à travers la membrane : différence de concentration de part et d’autre de la membrane Jparticule = perméabilité x DC NB : les variables sont interdépendantes

physique de l’osmolarité osmolarité efficace conductivité hydraulique augmentation transitoire de volume d’eau dans le tube  à l’équilibre, égalité des concentrations en urée et des pressions osmotiques 10 mM urée eau membrane perméable à l’eau et à l’urée

III. osmolarité et volume cellulaire : les cellules dans l’organisme composition des milieux intérieurs liquide intersticiel milieu intracellulaire osmolarité cellulaire isosmolarité - isotonicité applications pratiques

osmolarité et volume cellulaire milieux intérieurs sang lymphe liquide extracellaire liquide céphalo-rachidien liquide extracellulaire cérébral liquide synovial urine ...

osmolarité et volume cellulaire milieux intérieurs liquide intersticiel ions intracellulaire (mM) extracellulaire (mM) Na+ 5-15 145 K+ 140 5 Mg2+ 0,5 1-2 Ca2+ 1x 10-4 H+ 7x 10-5 (pH = 7,2) 4x 10-5 (pH = 7,4) Cl- 110 Pi (en mEq/l) 100 2 autres composés : glucose, protéines,... ion majoritaire : Na+ osmolarité mesurée (osmomètre) : 290 mosm.L-1 osmolarité estimée : [cation majoritaire] x 2 : 290 mosm.L-1

osmolarité et volume cellulaire milieux intérieurs liquide intracellaire ions intracellulaire (mM) extracellulaire (mM) Na+ 5-15 145 K+ 140 5 Mg2+ 0,5 1-2 Ca2+ 1x 10-4 H+ 7x 10-5 (pH = 7,2) 4x 10-5 (pH = 7,4) Cl- 110 Pi (en mEq/l) 100 2 autres composés : glucose, protéines,... ion majoritaire : K+ osmolarité mesurée (osmomètre) : 290 mosm.L-1 osmolarité estimée : [cation majoritaire] x 2 : 280 mosm.L-1

osmolarité et volume cellulaire milieux intérieurs liquides intersticiel et intracellulaire  les milieux extracellulaire et intracellulaire sont isomostiques  l’osmolarité des différents milieux est obtenue différemment mesure et calcul de l’osmolarité d’une solution : mesure de l’osmolarité d’une solution : osmomètre osmolarité estimée d’un liquide biologique intérieur : [cation majoritaire] x 2 (équilibre des charges) osmolarité calculée d’une solution de composition déterminée : osmolarité = (n/V).i.F

osmolarité et volume cellulaire osmolarité cellulaire isosmolarité - isotonicité  deux solutions sont isosmolaires si leurs osmolarités sont égales  une solution est isotonique si son osmolarité efficace est égale à l’osmolarité cellulaire osmolarité et volume cellulaire solution isotonique volume cellulaire constant solution hypotonique augmentation du volume cellulaire solution hypertonique diminution du volume cellulaire

osmolarité et volume cellulaire osmolarité cellulaire application pratique  détermination de la composition d’un solution de NaCl isotonique ex : perfusion sanguine osmolarité cellulaire : 290 mosm.L-1 osmolarité voulue de la solution de NaCl : 290 mosm.L-1 osmolarité = molarité.i.F molarité = osmolarité/(i. F) molarité de la solution de NaCl = 290 /(2 x 0,93) = 156 mM

IV. pression oncotique : les compartiments de l’organisme mise en évidence de la pression oncotique définition de la pression oncotique pression oncotique due à des colloïdes neutres pression oncotique due aux protéines : effet Donnan pression oncotique plasmatique et pression hydrostatique pression oncotique et filtration glomérulaire

la pression oncotique mise en évidence exemple : pression osmotique due à une solution d’albumine 0,65 mM : concentration sanguine normale en albumine 0,65 mM albumine A B La présence d’albumine crée une pression osmotique dans le compartiment B

la pression oncotique définition pression due à des colloïdes neutres 0,65 mM Dextran pression osmotique calculée Dextran : colloïde neutre pB = 8,314 x 310,15 x 0,65 = 16,8 hPa pression osmotique mesurée 18,6 hPa 12, 6 mmHg eau + NaCl 154 mM (37 °C) membrane perméables aux ions imperméables aux colloïdes

la pression oncotique définition pression due aux protéines 0,65 mM d’albumine pression osmotique calculée Dextran : colloïde neutre pB = 8,314 x 310,15 x 0,65 = 16,8 hPa pression osmotique mesurée 33 hPa 25 mmHg eau + NaCl 154 mM (37 °C) membrane perméables aux ions imperméables aux colloïdes

la pression oncotique définition pression due aux protéines effet Donnan pression oncotique = pression colloïdo-osmotique = pression osmotique due aux colloïdes colloïdes : « aspect de colle » : intermédiaire homogène entre suspension et solution vraie (taille entre 2 et 20 nm) pression oncotique due aux protéines : pression oncotique « vraie » + effet Donnan membrane « de Donnan » : membrane perméable à certaines particules chargées et pas à d’autres.

la pression oncotique définition pression due aux protéines effet Donnan osmolarité de chaque compartiment ? exemple: membrane perméable à X et Y, imperméable à Z [X+] = 2 M [Y-] = 1 M [Z-] = 1 M [Z-] = 1 M [X+] [Y-] [X+] [Y-] A B si les solutés X, Y et Z ne sont pas chargés : osmolarité efficace : osmolarité de Z osmolarité A – osmolarité B = osmolarité Z = 1 osm.L-1

la pression oncotique définition pression due aux protéines effet Donnan osmolarité de chaque compartiment ? exemple: membrane perméable à X et Y, imperméable à Z [X+] = 2 M [Y-] = 1 M [Z-] = 1 M [Z-] = 1 M [X+] [Y-] [X+] [Y-] A B si les solutés X, Y et Z sont chargés : équation de Gibbs-Donnan [X+]A [Y-]A = [X+]B [Y-]B + électroneutralité + conservation de la matière  répartition inégale de X+ et Y- entre A et B

la pression oncotique définition pression due aux protéines effet Donnan osmolarité de chaque compartiment ? exemple: membrane perméable à X et Y, imperméable à Z [X+] = 2 M [Y-] = 1 M [Z-] = 1 M [Z-] = 1 M [X+] = 1,33 [Y-] = 0,33 [X+] = 0,67 [Y-] = 0,67 A B A : osmolarité = 1 +1,33 + 0,33 B : osmolarité = 1,33 osmolarité A – osmolarité B = 1,33 osm.L-1 > osmolarité Z  répartition inégale de X+ et Y- entre A et B

la pression oncotique définition pression due aux protéines effet Donnan pression oncotique due aux protéines : pression oncotique « vraie » + effet Donnan membrane « de Donnan » : membrane perméable à certaines particules chargées et pas à d’autres. albumine : protéines chargée négativement  effet Donnan pression oncotique > pression oncotique “vraie” (les solutés chargés sont plus concentrés dans le compartiment où se trouvent le soluté chargé imperméant)

pressions oncotique et hydrostatique la pression oncotique pressions oncotique et hydrostatique mouvement d’eau entre le plasma et le milieu intersticiel individu 60 Kg : 36 L d’eau (60 %) plasma 3 L liquide intersticiel 9 L eau cellulaire 24 L paroi capillaire perméable à l’eau perméable aux solutés imperméable aux protéines membrane plasmique perméable à l’eau perméable à certains solutés imperméable aux protéines plasma : protéines (albumine) liquide intersticiel : peu de protéines

pressions oncotique et hydrostatique la pression oncotique pressions oncotique et hydrostatique mouvement d’eau entre le plasma et le milieu intersticiel individu 60 Kg : 36 L d’eau (60 %) plasma 3 L liquide intersticiel 9 L eau cellulaire 24 L paroi capillaire plasma : protéines (albumine) liquide intersticiel : peu de protéines osmolarité efficace = osmolarité oncotique pression oncotique  osmose du milieu intersticiel vers le milieu plasmatique

pressions oncotique et hydrostatique la pression oncotique pressions oncotique et hydrostatique mouvement d’eau entre le plasma et le milieu intersticiel artériole capillaire lymphatique veinule interstitium (i) capillaire sanguin (c) pc= 30 Pc=25 pc= 30 Pc=5 p= p.oncotique P= p.hydrostatique (mmHg) pi= 12 Pi=-5 pi= 12 Pi=-5 Dpi= 18 DPi=30 Dpi= 18 DPi=10 Dpi- DPi=-12 mmHg Dpi- DPi= 8 mmHg entrée du capillaire = sortie sortie du capillaire = entrée

pressions oncotique et hydrostatique la pression oncotique pressions oncotique et hydrostatique mouvement d’eau entre le plasma et le milieu intersticiel entrée du capillaire : sortie de liquide du capillaire (filtration) (homme : 20 L/jour) sortie du capillaire : entrée de liquide dans le capillaire (réabsorption) (homme : 18 L/jour) capillaire lymphatique : entrée de liquide dans le S. lymphatique (homme : 2 L/jour) hypoalbuminémie (<20 g.L-1) : diminution pc  augmentation filtration ; diminution réabsorption : oedème

filtration glomérulaire la pression oncotique filtration glomérulaire artériole afférente artériole efférente glomérule capsule de Bowman tube proximal ultrafiltration : passage du capillaire glomérulaire dans le tube proximal

filtration glomérulaire la pression oncotique filtration glomérulaire entrée pc= 20 Pc=45 Dpi- DPi=-15 mmHg pt= 0 Pt=10 diminution de pa pression sanguine  diminution de la filtration glomérulaire la différence de pression est responsable de la filtration glomérulaire

V. osmolarité et milieu de vie : l’organisme dans son milieu osmolarité et milieu marin composition et osmolarité de l’eau de mer conséquences biologiques animaux osmoconformes et osmorégulateurs animaux osmoconformes animaux osmorégulateurs osmolarité et milieu d’eau douce composition et osmolarité de l’eau douce osmorégulation des animaux dulçaquicoles

osmolarité et milieu de vie milieu marin composition et osmolarité de l’eau de mer Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- protéine eau de mer 478 558 10 54 28 - principaux ions présents dans l’eau de mer = sodium et chlore. l’osmolarité de l’eau de mer estimée : 478 + 558 = 1036, soit environ 1000 mosm/l. conséquence biologique  osmolarité importante du milieu marin si osmolarité animal < osmolarité du milieu  pertes hydriques par osmose isosmolarité = osmolarité importante du milieu intérieur

osmolarité et milieu de vie milieu marin osmoconformes et osmorégulateurs osmoconformes osmolarité comparée de quelques animaux marins Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- protéine eau de mer 478 558 10 54 28 - méduse 474 580 10,7 53 15,8 0,7 araignée de mer 488 554 8,6 13,6 44,1 14,5 oursin 557 10,1 10,6 53,5 28,7 0,3 calmar 456 578 22,2 55,4 8,1 150 animaux osmoconformes : dont l’osmolarité est égale à l’osmolarité du milieu  pas de phénomène d’osmose

osmolarité et milieu de vie milieu marin osmoconformes et osmorégulateurs osmoconformes osmolarité comparée de quelques animaux marins Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- protéine eau de mer 478 558 10 54 28 - méduse 474 580 10,7 53 15,8 0,7 araignée de mer 488 554 8,6 13,6 44,1 14,5 oursin 557 10,1 10,6 53,5 28,7 0,3 calmar 456 578 22,2 55,4 8,1 150 osmoconformité et effet Donnan : l’effet Donnan : différences passives de concentrations ioniques entre milieu intérieur et extérieur

osmolarité et milieu de vie milieu marin osmoconformes et osmorégulateurs osmoconformes estimation de l’effet Donnan : Robertson (1956) échantillons de LEC dans un sac semi-perméable en Cellophane, mis dans l’eau de mer. Les concentrations ioniques s’équilibrent de manière passive de part et d’autre de la membrane de cellophane (phénomène de dialyse). Les compositions ioniques ainsi obtenues sont comparées avec les concentrations in vivo.

osmolarité et milieu de vie milieu marin osmoconformes et osmorégulateurs osmoconformes composition ionique du LEC in vivo exprimée en % de la valeur du LEC après dialyse Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- méduse 99 104 106 96 97 47 araignée de mer 100 102 125 122 81 66 oursin 101 111 98 seiche 93 105 205 91 22 Les concentrations ioniques  100%  ces animaux sont globalement osmoconformes. L’équilibre ionique passif pas toujours réalisé pour tous les ions (sauf Échinodermes) Si différence entre la concentration in vivo et celle obtenue par dialyse  mécanisme actif (absorption ou élimination active)

osmolarité et milieu de vie milieu marin osmoconformes et osmorégulateurs osmorégulateurs osmolarité comparée de quelques animaux marins Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- urée mosm/l eau de mer 478 558 10 54 28 - 1000 myxine 554 532 6,8 8,8 23,4 1,7 3 1002 requin 269 258 4,3 3,2 1,1 1 376 1075 flet 180 160 4 0,2 337 concentration en ions et en urée de la myxine (Myxinoïde), du requin (Sélacien) et du flet (Téléostéen) en mM animaux osmoconformes : dont l’osmolarité est égale à l’osmolarité du milieu  pas de phénomène d’osmose animaux osmorégulateurs : dont l’osmolarité est différente de l’osmolarité du milieu  phénomène d’osmose  mécanisme actif

osmolarité et milieu de vie milieu marin osmoconformes et osmorégulateurs osmorégulateurs osmolarité comparée de quelques animaux marins Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- urée mosm/l eau de mer 478 558 10 54 28 - 1000 myxine 554 532 6,8 8,8 23,4 1,7 3 1002 requin 269 258 4,3 3,2 1,1 1 376 1075 animaux osmoconformes : myxines (osmoconformité passive = équilibre des concentrations) requin (osmoconformité active = déséquilibre des concentrations)  élimination active de NaCl  rôle de l’urée dans l’osmoconformité  pas de pertes hydriques

osmolarité et milieu de vie milieu marin osmoconformes et osmorégulateurs osmorégulateurs osmolarité comparée de quelques animaux marins Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- urée mosm/l eau de mer 478 558 10 54 28 - 1000 flet 180 160 4 3 1 0,2 337 animaux osmorégulateurs : flet (hypoosmotique / eau de mer)  pertes hydriques ; influx de NaCl necessité de captation d’eau ; d’élimination hyperosmotique / mer ingestion d’eau de mer faible élimination d’urine concentrée (mais hypoosmotique /mer) élimination active de NaCl par les branchies cellules à chlorure : élimination active de Cl-

osmolarité et milieu de vie milieu dulçaquicole composition et osmolarité de l’eau douce Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- urée mosm/l eau de mer 478 558 10 54 28 - 1000 eau de rivière* 0,39 6,13 0,23 13,44 0,04 0,11 0,52 5,01 0,21 0,66 1,40 <5 <30 *la première valeur est une moyenne des rivières d’Amérique du Nord ; la seconde est la composition d’une eau dite « dure ». composition variable osmolarité variable mais toujours très faible conséquence biologique  osmolarité très faible du milieu d’eau douce osmoconformité impossible

osmolarité et milieu de vie osmorégulation en eau douce osmolarité comparée d’animaux d’eau douce et de mer concentration en ions et en urée du flet et du cyprin (Téléostéens), en mM Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- urée mosm/l eau de mer 478 558 10 54 28 - 1000 flet 180 160 4 3 1 0,2 337 cyprin 142 107 2 6 293 eau de rivière 0,39 6,13 0,23 13,44 0,04 0,11 0,52 5,01 0,21 0,66 1,40 <5 <30 cyprin : osmolarité plus faible que le flet hyperosmotique / eau douce

osmolarité et milieu de vie osmorégulation en eau douce osmolarité comparée d’animaux d’eau douce et de mer concentration en ions et en urée du flet et du cyprin (Téléostéens), en mM Na+ Cl- K+ Ca2+ Mg2+ SO42- urée mosm/l cyprin 142 107 2 6 3 - 293 eau de rivière 0,39 6,13 0,23 13,44 0,04 0,11 0,52 5,01 0,21 0,66 1,40 <5 <30 osmorégulation en milieu d’eau douce flet (hypoosmotique / eau de mer)  gains hydriques ; pertes ioniques necessité d’élimination d’eau ; de captation d’ions ingestion d’eau réduite élimination abondante d’urine très diluée (un tiers du poids de l’animal par jour) captation active de NaCl par les branchies