O protonefrídio (do grego proto, que significa "antes"; Y nefros, que significa “rim”) são um tipo simples e primitivo de nefrídios presentes em animais, como platelmintos, anelídeos -outros tipos de vermes- e algumas larvas de molusco. Eles são tubos cegos altamente ramificados, que funcionam como um órgão de excreção.
Eles se caracterizam por terem células flageladas, capazes de bater e ondular seus flagelos, criando pressão negativa e gerando uma corrente que empurra os fluidos com os resíduos, permitindo um processo de filtração..
Os protonefridios podem variar dependendo do ambiente em que o organismo vive e, principalmente, de sua concentração salina..
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Os protonephria são compostos por um tubo ramificado, cuja extremidade terminal é cega, e possuem uma série de extensões móveis (undolipodia) na extremidade interna. Embriologicamente, eles vêm da camada germinativa mais externa: o ectoderma.
São estruturas típicas de animais que carecem de celoma, mas podem estar presentes em animais pseudoceloma ou mesmo celomed..
Os tubos estão cheios de perfurações pelas quais a água pode entrar, assim como pequenas moléculas. Proteínas e outras moléculas de alto peso molecular são deixadas de fora.
A característica de terminal fechado dos protonefridios obscurece a explicação de seu possível funcionamento, uma vez que um capilar cego não é adequado para filtração. Portanto, é proposto que os cílios desempenham um papel importante na filtração..
Cada animal pode ter mais de dois protonefridios e estes podem ter um número significativo de ramificações em seus tubos..
Cada tubo é organizado da seguinte forma: uma de suas extremidades se abre para fora e a outra é ramificada, terminando em células flageladas. Existem diferentes sistemas responsáveis por garantir que essas estruturas terminais não entrem em colapso, como fibras de actina ou microtúbulos.
A parte mais importante de um protonefrídio são as células flagelares. Se a célula tiver um único flagelo, ela é chamada de solenócito, enquanto se tiver mais de um é chamada de célula flamejante ou células flamejantes. Do ponto de vista evolutivo, acredita-se que os solenócitos se originem de células em chamas.
As células flamejantes levam este nome graças à sua característica de bater e oscilar seus flagelos, este movimento peculiar lembra uma vela em chamas..
As paredes do protonefrídio possuem uma série de cílios que direcionam o líquido para o nefridioporo, a abertura que deságua no exterior.
As células bulbosas do protonefrídia estão localizadas em direção aos fluidos do celoma, organizados nas paredes dos vasos sanguíneos. Graças a esta disposição, pode ocorrer o transporte de substâncias contidas nos fluidos corporais..
Os protonefrídios diferem dos metanefrídios (um tipo mais avançado de nefrídio) porque os últimos não são ramificados e suas extremidades fluem para o lúmen do celoma..
Além disso, os metanefridianos não possuem solenócitos; em vez disso, apresentam estruturas semelhantes a um funil ciliado denominado nefrostoma. Neste tipo de nefrídio, ambas as extremidades são abertas.
Os protonefrídios são estruturas flexíveis no que diz respeito à filtração de fluidos que vêm de diferentes compartimentos em um canal, enquanto os metanefrídios apenas filtram o fluido de uma cavidade.
Em alguns vermes, como anelídeos, a presença de protonefrídios e também metanefrídios pode ocorrer.
Em todos os tubérculos, popularmente conhecidos como planários, o sistema osmorregulador e excretor é do tipo protonefridial; É constituído por um conjunto de túbulos altamente ramificados. Existem numerosos protonefridios nos cestódeos.
Esses ramos diminuem de diâmetro até terminar na extremidade distal, onde se encontram as células da chama. Estas são compostas por uma extremidade com projeções e outra extremidade tubular com um tufo de flagelos, conectada à célula tubular.
A célula tubular é responsável por conectar o sistema tubular ao exterior por meio de tubos excretores localizados na região dorsal do animal..
O movimento dos cílios gera uma pressão negativa que garante o fluxo das excreções pelo sistema.
A morfologia do protonefrídio está correlacionada com o habitat do indivíduo, dependendo se é um ambiente com altas ou baixas concentrações de sal..
Existem certas espécies de vermes que são capazes de viver em água doce e salgada. Verificou-se que em populações de água salobra eles têm um protonefrídio mais diferenciado, se os compararmos com seus homólogos que habitam os mares. Na verdade, em alguns rotíferos marinhos, os protonefrídios não estão presentes..
Os rotíferos são um Filo de animais microscópicos pseudocelomados que apresentam um sistema de excreção composto por dois túbulos protonefridiais e, no lugar das células flamboyant, apresentam bulbos flamboyant..
Os bulbos extravagantes possuem um tufo de flagelos e se projetam no interior dos vasos sanguíneos, permitindo funções excretórias e osmorregulatórias..
Os túbulos se abrem em uma vesícula que termina na cloaca do lado ventral do animal; também esvazia nos ovidutos e intestinos.
Protonefrídios bastante longos e enrolados foram encontrados em espécies de rotíferos que vivem em águas doces, enquanto espécies que habitam o mar não têm essa estrutura..
Os protonefrídios desempenham funções básicas relacionadas ao sistema de excreção de certos animais invertebrados, incluindo ultrafiltração e transporte..
Os solenócitos ou células da chama estão intimamente relacionados com os vasos sanguíneos, por isso foi proposto que a pressão sanguínea ajuda no processo de ultrafiltração.
As células em chamas são responsáveis por gerar uma pressão negativa graças ao movimento de seus cílios, que provoca a filtração do fluido linfático. Esta pressão conduz os fluidos através dos tubos.
Os protonefridios serão os responsáveis pela retirada do excesso de água, conectando-a nos túbulos e excretando-a pelos nefridíporos. Por exemplo, em planarians, o desperdício metabólico pode ser aumentado por um processo de difusão simples..
Estudos realizados no organismo pseudoceloma do gênero Asplanchna mostraram que os protonefrídios estão envolvidos nos processos de osmorregulação e excreção, uma vez que a taxa de produção de urina diminui proporcionalmente com o aumento da salinidade do meio..
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