硬骨魚類の体液浸透圧の調節

質問

センター試験生物の選択者です。

「硬骨魚類の体液浸透圧の調節」の単元が何回やっても何回やっても忘れてしまい、もうイヤになってきます・・・。以下の事項のことです。

海水産硬骨魚
(1)腸から海水(水＋塩類)を吸収し、水分を補給する。
(2)海水とともに入ってきた余分の塩類をえらから、能動輸送で体外に捨てる。
(3)腎臓で、体液と等張の尿を少量造り排出する。

淡水産硬骨魚
(1)腎臓で体液より低張の尿を多量につくり、余分な水分を排出する。
(2)外界の塩類をえらから能動輸送で体内に送り込む。

なるべく「深い理解をともなった暗記」をして定着をはかりたいのですが、なにぶん自習者のためそういうわけにもいきません。

それぞれの事項について、「なぜそうなるのか？」というのを解説していただけないでしょうか？

たとえば、「等張」の尿を「少量」つくり・・・とか、「低張」の尿を「多量」つくり・・・・
・・・もうまったく理屈がわからないので丸暗記に走るしかありません・・・(そしてすぐに忘れます…)

理屈がわかってるのは、
海水産硬骨魚は体外の浸透圧のほうが高く、
淡水産硬骨魚は体内の浸透圧のほうが高い、
といったことぐらいでしょうか・・・。

よろしくお願いします。

回答No.1

myeyesonly · ベストアンサー

こんにちは。おっしゃるようにこの問題は＞丸暗記に走る・・・と大変つらいものがあります。

浸透圧の原理だけ覚えておくと比較的楽に済みます。

浸透圧とは、膜を隔てて濃い溶液と薄い溶液がある時、濃い溶液は膜を通して水分を吸い取るように働く性質があり、その圧力を浸透圧といいます。
この圧力が働かないようになる両方の濃度（成分が同じとは限りません）の状態が「等張」です。

具体的な数字なんかいいですから、「濃い方は水を吸い取る」と覚えてください。

海水産の魚は、外が濃いので水を体内にキープする必要があります。
大量の水分を出すわけにはいかないので尿に水分を沢山使えません。等張までしか濃縮しないのは、高張まで濃縮すると水分が尿に吸い取られるからです。

淡水産の魚は、体内の方が濃いので、水が入りすぎるのを防ぐ必要があります。
水が体内に入りすぎると塩類の濃度が薄まって、生命維持に問題が生じるからです。

お礼

目からウロコです。。大変参考になりました。ありがとうございます。

補足

補足したいことがありました。

海水魚が「えらから余分な塩類を出す」理由は、
＞外が濃いので水を体内にキープする必要
のためであるから、塩分が体内において過多となると、都合が悪い。

こういった理解で正しいでしょうか？

回答No.3

myeyesonly

お呼びですね。ｍ(__)ｍ

まあ、試験対策ならそんな理解で十分だと思います。
厳密には、えらから出してるのは、食事と一緒に入り込んできたやつを捨てているのです。

まあ、塩分が入りすぎると具合が悪いので出すって点で全く同じですが。

お礼

あれこれ考えることができ、理解を深めることが出来ました。ありがとうございます。

回答No.2

khurata

> 「等張」の尿を「少量」つくり・・・とか、「低張」の尿を「多量」つくり・・・・

　↑これは、浸透圧を理解していないと、理解出来ない事項です。浸透圧は、めちゃくちゃ簡単にいってしまうと、水溶液（この場合は塩水）の濃さに関係している概念です。
　あまりしょっぱくない塩水（もしくは真水）Ａと、しょっぱい塩水Ｂを等量用意して、セロファンの膜（半透膜）で仕切っておくと、そのうちＡからＢへと水分が流れていき、結果としてＡの水位よりＢの水位が高くなります。
　つまり、その分、Ｂの方が水圧が増すのですが、その状態で釣り合います。この圧の差が浸透圧だ、という理解で、ほぼよろしいかと思います。ただし、これはかなりおおざっぱな概念理解ですから、ちゃんと勉強すべきです(汗)。

　細胞膜は半透膜ですから、水の中に細胞を入れると、浸透圧のために（細胞内は水より「濃い」）水が細胞内にどんどん侵入し、最後には細胞は破裂してしまいます。ただしこれは１個の細胞の周りすべてが水の場合であって、たとえば腸の中に水が入っても、細胞が水に接している面積は小さいです。腸の内面には細胞がびっしりと並んでいるからです。
　そこで、細胞はせっせと侵入した水を細胞外に汲み出して破裂を防ぎます。これにはエネルギーが必要です。これを能動輸送と言います。

　ここまでが理解出来ているなら、話は簡単です。

　海水魚の場合、体内より周りの海水の方がしょっぱいです。つまり、そのまま何もしないと、海水魚の体内から水分がどんどん排出されてしまいます。
　逆に淡水魚の場合、体内の方が周りの淡水よりもしょっぱいですから、何もしないと、体内に水がどんどん侵入してしまいます。

　それではどちらも生存出来ませんので、dhojskijai1 さんが書かれたような仕組みを獲得したと考えられるわけです。

　最後に１つ、書かせてください。生物学は暗記では身に付きません。理解の上に理解を重ねて、はじめて体得出来る分野です。ですから、大変面白い分野だと思います。１度理解した事は、２度と忘れる事はありません。「理解」を大切にしてください。

お礼

浸透圧と深く関連している事項なのですね。
丸暗記では通用しないことはセンター試験を解いていて身にしみるほど痛感しています。
自習はキツいですががんばりますね。
ありがとうございました。