Η κανονική ζωή ενός οργανισμού είναι δυνατή μόνο υπό την προϋπόθεση της συνεχούς πρόσληψης θρεπτικών συστατικών και της απομάκρυνσης των τελικών προϊόντων του μετασχηματισμού. Από το άρθρο μας θα μάθετε πώς συμβαίνουν οι μεταβολικές διεργασίες σε άτομα διαφορετικών ειδών.
Τι είναι ο μεταβολισμός
Ακόμη και από ένα εγχειρίδιο βιολογίας, όλοι θυμούνται ότι η μεταβολική διαδικασία αποτελείται από δύο αλληλένδετα μέρη. Αυτό είναι αφομοίωση και αφομοίωση. Στην πρώτη περίπτωση, εμφανίζεται η διάσπαση πολύπλοκων οργανικών ουσιών. Αποτελούν την πηγή ενέργειας στο σώμα. Έτσι, κατά την οξείδωση 1 γραμμαρίου πρωτεΐνης και υδατάνθρακα, απελευθερώνονται 17,2 kJ. Όταν χωρίζετε την ίδια ποσότητα λίπους, η ενέργεια απελευθερώνεται 2 φορές περισσότερο.
Η ουσία της αφομοίωσης έγκειται στον σχηματισμό οργανικών ουσιών χαρακτηριστικών του σώματος. Έτσι, ο μεταβολισμός είναι η διαδικασία εισόδου ουσιών στο σώμα, ο μετασχηματισμός τους με το σχηματισμό ενέργειας και η απομάκρυνση των προϊόντων αποσύνθεσης από αυτό.
Ποιες ουσίες είναι απαραίτητες για τη ζωήοργανισμός
Η κανονική ζωή οποιουδήποτε ατόμου είναι δυνατή υπό την προϋπόθεση της συνεχούς παροχής τροφής. Εκτός από οργανικές ουσίες, το σώμα χρειάζεται και μέταλλα. Πρώτα απ 'όλα, είναι το νερό, το οποίο είναι διαλύτης για τις περισσότερες χημικές ενώσεις και η βάση για τις μεταβολικές διεργασίες.
Οι μεταλλικές ενώσεις δεν είναι λιγότερο σημαντικές. Τα στοιχεία που αποτελούν τη σύνθεσή τους ρυθμίζουν πολλές διαδικασίες. Για παράδειγμα, το ασβέστιο είναι απαραίτητο για την πήξη του αίματος, ο σίδηρος - για τη μεταφορά οξυγόνου. Η παρουσία ιωδίου είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη σύνθεση των θυρεοειδικών ορμονών και νατρίου και καλίου για τη λειτουργία των νευρικών και μυϊκών κυττάρων.
Απόβλητα: βιολογία
Σε κάθε ζωντανό οργανισμό, ως αποτέλεσμα του μεταβολισμού, σχηματίζονται οργανικές ουσίες, οι οποίες ονομάζονται περιττώματα. Τα περισσότερα από αυτά απομακρύνονται στο εξωτερικό περιβάλλον με τη βοήθεια εξειδικευμένων οργάνων. Αυτή η διαδικασία στοχεύει στη διατήρηση της σταθερότητας του εσωτερικού περιβάλλοντος. Στα εγχειρίδια βιολογίας, αυτή η διαδικασία ονομάζεται ομοιόσταση.
Ορισμένες από τις ουσίες που εκκρίνουν οι οργανισμοί χρησιμοποιούνται από άλλα είδη. Για παράδειγμα, το οξυγόνο είναι το υποπροϊόν της δραστηριότητας των φυτικών κυττάρων. Αυτό το αέριο είναι η βάση για την ύπαρξη όλης της ζωής στον πλανήτη. Μερικά ζώα είναι κοπροφάγοι. Αυτό σημαίνει ότι τρέφονται με περιττώματα. Παραδείγματα είναι σκαθάρια κοπριάς, προνύμφες δίπτερων, κουνέλια, λαγοί και τσιντσιλά.
Όλοι γνωρίζουν τα χρήσιμα προϊόντα της ζωής των μελισσών: μέλι, κερί, πρόπολη, πέργα, βασιλικός πολτός. Αυτές οι ουσίες έχουν αντιμικροβιακά,ανοσοδιεγερτικές και αντιαλλεργικές ιδιότητες.
Σύστημα εξόδων ανταλλαγής
Η δομή του απεκκριτικού συστήματος του σώματος εξαρτάται από το επίπεδο οργάνωσής του, τον τρόπο διατροφής και τα χαρακτηριστικά του οικοτόπου. Σε μονοκύτταρα, σπόγγους και συνεντερικά, τα μεταβολικά προϊόντα απομακρύνονται μέσω της μεμβράνης με διάχυση. Υπάρχουν όμως ειδικές δομές για αυτό. Στα πρωτόζωα, τα άπεπτα υπολείμματα τροφής απεκκρίνονται οπουδήποτε μέσα στο κύτταρο ή μέσω ειδικών σχηματισμών στη μεμβράνη του. Για παράδειγμα, οι βλεφαρίδες έχουν σκόνη. Η περίσσεια νερού και αλάτων απομακρύνονται μέσω συσταλτικών κενοτοπίων. Η δράση τους ρυθμίζει επίσης το επίπεδο της ενδοκυτταρικής πίεσης.
Στα ασπόνδυλα, τα όργανα απέκκρισης είναι εξειδικευμένοι σωλήνες ή σωληνάρια που ανοίγουν προς τα έξω με πόρους. Αυτά μπορεί να είναι νεφρίδια, αγγεία malpighian ή πράσινοι αδένες.
Από το ανθρώπινο σώμα, τα άχρηστα προϊόντα απεκκρίνονται από τα όργανα του πεπτικού, του αναπνευστικού, του ουροποιητικού συστήματος, καθώς και μέσω του δέρματος. Κάθε ένα από αυτά έχει τη δική του εξειδίκευση, αλλά μόνο η κοινή τους εργασία μπορεί να εξασφαλίσει την αποτελεσματικότητα των μεταβολικών διεργασιών. Σε αυτή την περίπτωση, η παραβίαση ενός οργάνου συνεπάγεται αλλαγή στον μηχανισμό δράσης ενός άλλου. Για παράδειγμα, όταν ιδρώνετε περισσότερο, παράγετε λιγότερα ούρα.
Νερό
Δεν απομακρύνονται όλα τα απόβλητα από το σώμα. Μερικά από αυτά είναι απαραίτητα για τη φυσιολογική λειτουργία των κυττάρων. Αλλά από την περίσσεια τέτοιων ουσιών, το σώμα πρέπειξεφορτωθείτε.
Ας ξεκινήσουμε με το νερό. Το 20% αυτού του υγρού εξατμίζεται μέσω του δέρματος μαζί με τον ιδρώτα, το 15% εκπνέεται μέσω των πνευμόνων. Το νερό βρίσκεται επίσης στα κόπρανα και απομακρύνεται από το σώμα μέσω των εντέρων.
Το μεγαλύτερο μέρος του υγρού απεκκρίνεται μέσω των νεφρών με τα ούρα - έως και 1,5 λίτρο την ημέρα. Αυτό είναι το ήμισυ της συνολικής ποσότητας νερού. Υπάρχουν δύο στάδια στο σχηματισμό των ούρων: η διήθηση και η επαναρρόφηση. Σε μια μέρα, ένας άνθρωπος περνάει 1500 λίτρα αίματος από τα νεφρά. Ως αποτέλεσμα της διήθησης, σχηματίζονται από αυτό 150 λίτρα πρωτογενών ούρων. Είναι 99% νερό. Με επαναρρόφηση, σχηματίζονται δευτερογενή ούρα - 1,5 λίτρο την ημέρα. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα στα σωληνάρια του νεφρώνα. Εδώ, από τα πρωτογενή ούρα, όλες οι απαραίτητες ουσίες απορροφώνται πίσω στο αίμα - γλυκόζη, αμινοξέα, μεταλλικά άλατα, βιταμίνες. Η ποσότητα του νερού στα δευτερεύοντα ούρα μειώνεται στο 96%.
Το δέρμα εκτελεί μια σειρά από σημαντικές λειτουργίες: απεκκριτική, μεταβολική, θερμορρυθμιστική. Μέσω των ιδρωτοποιών αδένων δεν αποβάλλεται μόνο νερό, αλλά και περίσσεια αλάτων και ουρίας. Ταυτόχρονα, η θερμότητα απελευθερώνεται στο περιβάλλον. Αυτό είναι ιδιαίτερα έντονο κατά την άσκηση ή την υψηλή θερμοκρασία του αέρα.
διοξείδιο του άνθρακα
90% του διοξειδίου του άνθρακα απομακρύνεται μέσω των πνευμόνων. Σε κυτταρικό επίπεδο, η ανταλλαγή αερίων πραγματοποιείται από ερυθρά αιμοσφαίρια - ερυθροκύτταρα. Μεταφέρουν οξυγόνο από τους πνεύμονες στα κύτταρα και διοξείδιο του άνθρακα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Με αυτές τις ουσίες, η αιμοσφαιρίνη των ερυθροκυττάρων σχηματίζει ασταθείς ενώσεις. Επομένως, η κίνηση του αίματοςαπαραίτητη προϋπόθεση ζωής.
Όταν εισέρχεται στα κύτταρα, το οξυγόνο εισέρχεται αμέσως στις αντιδράσεις οξείδωσης των οργανικών ουσιών. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται διοξείδιο του άνθρακα. Λόγω της διάχυσης, εισέρχεται στο υγρό των ιστών και στη συνέχεια στα τριχοειδή αγγεία. Εδώ, σχηματίζεται η ασταθής ένωσή του, η καρβαιμοσφαιρίνη. Περαιτέρω, το αίμα ρέει στον δεξιό κόλπο, μετά στη δεξιά κοιλία και στους πνεύμονες. Εδώ, η καρβαιμοσφαιρίνη διασπάται, απελευθερώνοντας διοξείδιο του άνθρακα και εκπνέεται από το σώμα.
Ουρία
Ένα ακόμη άχρηστο προϊόν απεκκρίνεται μέσω των νεφρών. Είναι διαμίδιο ανθρακικό οξύ, ή ουρία. Μικρή ποσότητα αφαιρείται με τον ιδρώτα. Αυτή η ουσία σχηματίζεται κυρίως ως αποτέλεσμα της οξείδωσης των αμινοξέων. Στο σώμα, η ουρία συντίθεται από την αμμωνία. Για το σώμα, είναι μια τοξίνη.
Η ουρία σχηματίζεται αρχικά στο ήπαρ. Στη συνέχεια μεταφέρεται με την κυκλοφορία του αίματος στα νεφρά, από όπου αποβάλλεται. Η παραβίαση αυτής της διαδικασίας μπορεί να οδηγήσει σε εναπόθεση αλάτων στις αρθρώσεις και τα νεφρά.
Άλατα βαρέων μετάλλων
Ουσίες που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα άχρηστων προϊόντων απεκκρίνονται μέσω του ήπατος και των εντέρων. Παραδείγματα βαρέων μετάλλων είναι το αρσενικό, το χρώμιο, ο υδράργυρος, το κάδμιο, ο χαλκός, ο μόλυβδος, το αλουμίνιο, το νικέλιο.
Οι πηγές εισόδου τους στο σώμα ποικίλλουν. Πρόκειται για εισπνεόμενο αέρα, καπνό τσιγάρου, συστηματική εργασία με χρώματα και βερνίκια, νερό, φάρμακα. Κανονικά, τα βαρέα μέταλλα δεν διαταράσσουν το μεταβολισμό. Ο κίνδυνος βρίσκεται μέσαότι μπορούν να συσσωρευτούν στους ιστούς, προκαλώντας βλάβη σε όλα τα συστήματα οργάνων.
Απαραίτητη προϋπόθεση λοιπόν για τη λειτουργία του οργανισμού είναι η διατήρηση της σταθερότητας του εσωτερικού του περιβάλλοντος. Επομένως, η δραστηριότητα των φυσιολογικών συστημάτων ρυθμίζεται συνεχώς από το νευρικό σύστημα και τους χυμικούς παράγοντες. Η συντονισμένη εργασία τους καθορίζει την ισορροπία των μεταβολικών διεργασιών.
