Екскрецията е... Биологична значимост, пътища на екскреция. Загуба на вода чрез екскреция

Екскрецията е процес, при който от организма се изхвърлят отпадни продукти от обмяната на веществата. При гръбначните животни то се извършва основно от белите дробове, бъбреците и кожата. Процесът се противопоставя на секрецията, при която веществото може да има специфични задачи, след като напусне клетката. Екскрецията е важна за всички форми на живот. При бозайниците например урината се отделя през уретрата, която е част от отделителната система. При едноклетъчните организми отпадъчните продукти се отделят директно през клетъчната повърхност.

Какво е биологичното значение на екскрецията?

Всеки организъм, от най-малките протисти до най-големите бозайници, трябва да се освободи от потенциално вредните странични продукти на своя живот. Този процес при живите организми се нарича елиминиране, което може да се разглежда като обхващащо всички различни механизми, чрез които формите на живот се освобождават или изхвърлят отпадъци, токсични вещества и мъртви части на тялото. Естеството на процеса и специализираните структури, разработени за изхвърляне на отпадъците, варират значително в зависимост от размера и сложността на организма.

Терминология

Четири термина обикновено са свързани с процесите на изхвърляне на отпадъци и често се използват взаимозаменяемо, макар и не винаги правилно: екскреция, секреция, отделяне и изхвърляне.

Екскрецията е общ термин, който се отнася до отделянето и освобождаването на отпадъчни или токсични вещества от клетките и тъканите на растенията или животните.

Отделянето, развитието и елиминирането на определени продукти, получени в резултат на клетъчните функции на многоклетъчните организми, се нарича секреция. Въпреки че тези вещества могат да бъдат ненужен продукт на клетката, която ги произвежда, те често са полезни за други клетки в тялото. Примери за секреция са храносмилателните ензими, произвеждани от чревните и панкреатичните клетки при гръбначните животни, хормоните, синтезирани от специализирани жлезисти клетки при растенията и животните, и потта, отделяна от жлезистите клетки в кожата на някои бозайници. Секрецията означава, че отделяните химични съединения се синтезират от специализирани клетки. Те имат функционална стойност за организма. Поради това конвенционалното обезвреждане на отпадъци не следва да се разглежда като секретно.

Екскрецията е процес на отстраняване на неизползваем или несмлян материал от клетката (както при едноклетъчните организми, така и от храносмилателния тракт на многоклетъчните животни).

Екскрецията е механизмът за отстраняване, който е широко дефиниран от живите системи на всички нива на сложност. Терминът може да се използва взаимозаменяемо с екскреция.

В клетките

Клетъчно дишане е, когато В тялото протичат няколко химични реакции. Те са известни като метаболизъм. При тези химични реакции се образуват отпадъчни продукти като въглероден диоксид, вода, соли, урея и пикочна киселина. Натрупването на тези отпадъци над нивата им в организма е вредно. Отделителните органи го отстраняват. Екскрецията е процесът на отстраняване на отпадните продукти на метаболизма от организма.

В растенията

Зелените растения произвеждат въглероден диоксид и вода като продукти на дишането. При зелените растения въглеродният диоксид, освободен при дишането, се използва за фотосинтеза. Кислородът е страничен продукт, който се образува по време на фотосинтезата и се освобождава през стоматите, клетъчните стени на корените и други пътища. Растенията могат да се освободят от излишната вода чрез транспирация и изхвърляне.

Установено е, че листът действа като "екскретор" и освен като основен орган за фотосинтеза се използва и като начин за отделяне на токсични отпадъци чрез дифузия. Други отпадъци, произвеждани от някои растения (смола, сок, латекс и др.). д.), се изтласкват от вътрешността на растението под въздействието на хидростатичното налягане в него и на абсорбиращите сили на растителните клетки. Въпреки това, по време на фазата преди падането, метаболизмът на листата е висок. Растенията също така отделят някои отпадъчни продукти в почвата около тях. В този случай екскрецията е пасивен процес, тъй като не изисква допълнителна енергия.

При водните животни

Водните животни обикновено отделят амоняк директно във външната среда, тъй като това съединение е силно разтворимо. Освен това има достатъчно вода за разреждане. При сухоземните животни амонячните съединения се превръщат в други азотни материали чрез околна среда по-малко вода, а самият амоняк е токсичен.

При птиците

Екскрецията при птиците се осъществява чрез азотни отпадъци - пикочна киселина под формата на паста. Въпреки че този процес е метаболитно по-скъп, той позволява по-ефективно задържане на вода. Освен това е по-лесно да се съхранява в яйцето. Много видове птици, особено морските, могат да отделят сол и чрез специални назални солни жлези - солен разтвор, който се отделя през ноздрите на клюна.

При насекомите

При насекомите за отделяне на метаболитните отпадъци се използва система, включваща малпигиеви каналчета. Метаболитните отпадъци дифундират или се пренасят активно в тръба, която ги прехвърля към червата. След това метаболитните отпадъци се отделят с фекалиите.

При животните

При животните основните екскреторни продукти са въглероден диоксид, амоняк (при амониотеките), урея (уретотеките), пикочна киселина (урикотелини), гуанин (при паяците) и креатин. Черният дроб и бъбреците пречистват кръвта от много вещества (напр. чрез бъбречна екскреция), а пречистените вещества се отделят с урината и фекалиите.

Загубата на вода чрез отделяне, когато водните молекули преминават през тънка мембрана, съдържаща пори, които са твърде големи, за да пренесат молекулите, се нарича осмоза - процес, който протича спонтанно и не изисква енергия. Този процес може да се обърне по приложение хидростатично налягане върху разтвора.

Ниво хидростатично налягане, при което няма нетно движение на вода в нито една посока през мембраната, се нарича осмотично налягане на конкретния разтвор; колкото по-голяма е концентрацията на разтворените молекули, толкова по-голямо е осмотичното налягане и толкова по-голяма е необходимата сила елиминиране на вода от разтвор.