Les protonéphridium (du grec proto, qui signifie «avant»; Oui néphros, qui signifie «rein») sont un type simple et primitif de néphridie présent chez les animaux tels que les vers plats, les annélides -autres types de vers- et certaines larves de mollusques. Ce sont des tubes aveugles très ramifiés, qui fonctionnent comme un organe d'excrétion.
Ils se caractérisent par des cellules flagellées flagellées, capables de battre et onduler leurs flagelles, créant une pression négative et générant un courant qui pousse les fluides avec des déchets, permettant un processus de filtration..
Les protonéphridiums peuvent varier en fonction de l'environnement dans lequel vit l'organisme et, en particulier, de sa concentration saline..
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Les protonéphries sont composées d'un tube ramifié, dont l'extrémité terminale est aveugle, et ont une série d'extensions mobiles (undolipodes) à l'extrémité interne. Embryologiquement, ils proviennent de la couche germinale la plus externe: l'ectoderme.
Ce sont des structures typiques d'animaux dépourvus de coelome, mais elles peuvent être présentes chez des animaux pseudocoelomés ou même coelomés..
Les tubes sont pleins de perforations par lesquelles l'eau peut entrer, ainsi que de petites molécules. Les protéines et autres molécules de haut poids moléculaire sont laissées de côté.
La caractéristique terminale fermée des protonéphridiums obscurcit l'explication de leur fonctionnement possible, car un capillaire aveugle ne convient pas à la filtration. Par conséquent, il est proposé que les cils jouent un rôle important dans la filtration..
Chaque animal peut avoir plus de deux protonéphridiums et ceux-ci peuvent avoir un nombre important de branches dans leurs tubes..
Chaque tube est organisé de la manière suivante: l'une de ses extrémités s'ouvre vers l'extérieur et l'autre est ramifiée, se terminant par des cellules flagellées. Il existe différents systèmes chargés de garantir que ces structures terminales ne s'effondrent pas, comme les fibres d'actine ou les microtubules.
La partie la plus importante d'un protonéphridium sont les cellules flagellaires. Si la cellule a un seul flagelle, on l'appelle un solénocyte, tandis que si elle en a plusieurs, on parle de cellule enflammée ou de cellules enflammées. D'un point de vue évolutif, on pense que les solénocytes proviennent de cellules enflammées.
Les cellules enflammées portent ce nom grâce à leur caractéristique de battre et d'osciller leurs flagelles, ce mouvement particulier rappelle une bougie enflammée.
Les parois du protonéphridium ont une série de cils qui dirigent le liquide vers le néphridiopore, l'ouverture qui se vide vers l'extérieur.
Les cellules bulbeuses de la protonéphridie sont situées vers les fluides du cœlome, organisés dans les parois des vaisseaux sanguins. Grâce à cette disposition, le transport de substances contenues dans les fluides corporels peut avoir lieu..
Les protonéphridiums diffèrent des métanéphridiums (un type plus avancé de néphridium) car ces derniers ne sont pas ramifiés et leurs extrémités s'écoulent dans la lumière du cœlome..
De plus, les métanéphridiens ne possèdent pas de solénocytes; au lieu de cela, ils présentent des structures similaires à un entonnoir cilié appelé néphrostome. Dans ce type de néphridium, les deux extrémités sont ouvertes.
Les protonéphridiums sont des structures flexibles lorsqu'il s'agit de la filtration de fluides provenant de différents compartiments dans un canal, tandis que les métanéphridiums ne filtrent que le fluide d'une cavité..
Dans certains vers, tels que les annélides, la présence de protonéphridiums et également de métanéphridiums peut se produire.
Dans tous les tuberlars, populairement connus sous le nom de planaires, le système osmorégulateur et excréteur est de type protonéphridial; Il est composé d'un ensemble de tubules très ramifiés. Il existe de nombreux protonéphridiums dans les cestodes.
Ces branches diminuent de diamètre jusqu'à ce qu'elles se terminent à l'extrémité distale, où se trouvent les cellules de flamme. Ceux-ci sont composés d'une extrémité avec des saillies et une autre extrémité tubulaire avec une touffe de flagelles, reliée à la cellule tubulaire.
La cellule tubulaire est chargée de relier le système tubulaire à l'extérieur par des tubes excréteurs situés dans la zone dorsale de l'animal.
Le mouvement des cils génère une pression négative qui garantit l'écoulement des excrétions à travers le système.
La morphologie du protonéphridium est corrélée à l'habitat de l'individu, selon qu'il s'agit d'un environnement à fortes ou faibles concentrations de sel..
Il existe certaines espèces de vers plats capables de vivre à la fois dans l'eau douce et salée. Il a été constaté que dans les populations d'eau saumâtre, ils ont un protonéphridium plus différencié, si nous les comparons avec leurs homologues qui habitent les mers. En fait, dans certains rotifères marins, les protonéphridiums ne sont pas présents..
Les rotifères sont un embranchement d'animaux microscopiques pseudocoelomés qui présentent un système d'excrétion composé de deux tubules protonéphridiens et, à la place des cellules flamboyantes, ils présentent des bulbes flamboyants..
Les bulbes flamboyants ont une touffe de flagelles et se projettent à l'intérieur des vaisseaux sanguins, permettant des fonctions excrétrices et osmorégulatrices..
Les tubules s'ouvrent dans une vésicule qui se termine dans le cloaque sur la face ventrale de l'animal; se jette également dans les oviductes et les intestins.
Des protonéphridiums assez longs et enroulés ont été trouvés dans des espèces de rotifères vivant dans les eaux douces, tandis que les espèces qui habitent la mer n'ont pas cette structure..
Les protonéphridiums remplissent des fonctions de base liées au système d'excrétion de certains animaux invertébrés, y compris l'ultrafiltration et le transport..
Les solénocytes ou cellules de flamme sont étroitement liés aux vaisseaux sanguins, il a donc été proposé que la pression artérielle aide le processus d'ultrafiltration.
Les cellules en flamme sont responsables de générer une pression négative grâce au mouvement de leurs cils, ce qui provoque la filtration du liquide lymphatique. Cette pression entraîne les fluides à travers les tubes.
Les protonéphridiums seront chargés d'éliminer l'excès d'eau, de le connecter dans les tubules et de l'excréter à travers les néphridiopores. Par exemple, chez les planaires, les déchets métaboliques peuvent être augmentés par un simple processus de diffusion..
Etudes réalisées dans l'organisme pseudocoelomed du genre Asplanchna ont montré que les protonéphridiums sont impliqués dans les processus d'osmorégulation et d'excrétion, car le taux de production d'urine diminue proportionnellement à l'augmentation de la salinité du milieu..
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