Otpadni proizvodi. Koje su tvari potrebne za vitalnu aktivnost tijela? Biologija

Normalna vitalna aktivnost organizma moguća je samo pod uvjetom kontinuirane opskrbe hranjivim tvarima i uklanjanja krajnjih produkata transformacije. Iz našeg članka naučit ćete kako se metabolički procesi odvijaju kod pojedinaca različitih vrsta.

Što je metabolizam

Iz udžbenika biologije svi se sjećaju da se proces metabolizma sastoji od dva međusobno povezana dijela. To je disimilacija i asimilacija. U prvom slučaju dolazi do razgradnje složenih organskih tvari. Oni su izvor energije u tijelu. Dakle, oksidacijom 1 grama proteina i ugljikohidrata oslobađa se 17,2 kJ. Razgradnjom iste količine masti oslobađa se 2 puta više energije.

Bit asimilacije je stvaranje organskih tvari svojstvenih organizmu. Dakle, metabolizam je proces ulaska tvari u tijelo, njihove transformacije s stvaranjem energije i uklanjanja produkata razgradnje iz njega.

Koje su tvari potrebne za vitalnu aktivnost tijela

Normalna vitalna aktivnost bilo kojeg pojedinca moguća je pod uvjetom stalne opskrbe hranom. Osim organskih tvari, tijelu su potrebni i minerali. Prije svega, to je voda, koja je otapalo većine kemijskih spojeva i temelj za protok metabolički procesi.

Jednako su važni i mineralni spojevi. Elementi koji ih čine reguliraju mnoge procese. Na primjer, kalcij je potreban za zgrušavanje krvi, željezo za transport kisika. Prisutnost joda preduvjet je za sintezu hormona štitnjače, natrij i kalij - za rad živčane i mišićne stanice.

Otpadni proizvodi: biologija

U bilo kojem živom organizmu metabolizam stvara organske tvari koje se nazivaju izlučevine. Većina ih se uklanja u vanjsko okruženje uz pomoć specijaliziranih organa. Ovaj proces ima za cilj održati postojanost unutarnjeg okruženja. U udžbenicima biologije taj se proces naziva homeostaza.

Neke tvari koje organizmi izlučuju koriste druge vrste. Dakle, otpadni proizvod biljne stanice je kisik. Ovaj plin je osnova postojanja svih živih bića na planeti. Neke životinje su koprofagi. To znači da se hrane izmetom. Njihovi primjeri su balege, ličinke Diptera, zečevi, zečevi i činčile.

Svi znaju i korisne proizvode vitalne aktivnosti pčela: med, vosak, propolis, pčelinji kruh, matična mliječ. Te tvari imaju antimikrobna, imunostimulirajuća i antialergijska svojstva.

Sustav izlučivanja metaboličkih proizvoda

Struktura izlučnog sustava tijela ovisi o razini njegove organizacije, načinu prehrane i značajke staništa. U jednostaničnim, spužvastim i koelenteratnim, metabolički produkti se difuzijom uklanjaju kroz membranu. Ali za to postoje posebne strukture. U protozoama se neprobavljeni ostaci hrane izlučuju bilo gdje u stanici ili kroz posebne formacije u njezinoj membrani. Na primjer, infuzorija ima prah. Višak vode i soli uklanja se kroz kontraktilne vakuole. Njihovo djelovanje regulira razinu intracelularnog tlaka.

U beskralježnjaka organi izlučivanja su specijalizirane cijevi ili tubule koje se otvaraju prema van porama. To mogu biti nefridije, malpighijeve žile ili zelene žlijezde.

Iz ljudskog tijela otpadne tvari izlučuju organi probavnog, dišnog, mokraćnog sustava, kao i kroz kožu. Svaki od njih ima svoju specijalizaciju, ali samo njihov zajednički rad može osigurati učinkovitost metaboličkih procesa. U ovom slučaju, kršenje jednog organa podrazumijeva promjenu u mehanizam djelovanja drugi. Na primjer, s povećanim znojenjem stvara se manje urina.

Voda

Nisu svi otpadni proizvodi uklonjeni iz tijela. Neki od njih su neophodni za normalno funkcioniranje stanica. Ali tijelo se mora riješiti viška takvih tvari.

Počnimo s vodom. 20% ove tekućine isparava kroz kožu zajedno sa znojem, 15 % se izdiše kroz pluća. Voda se također nalazi u izmetu i uklanja se iz tijela putem crijeva.

Većina tekućine izlučuje se kroz bubrege zajedno s urinom - do 1,5 litre dnevno. To je polovica ukupne količine vode. U procesu stvaranja urina razlikuju se dvije faze: filtracija i reapsorpcija. Tijekom dana osoba prolazi kroz bubrege 1500 litara krvi. Kao rezultat filtracije, iz nje nastaje 150 litara primarnog urina. Sastoji se od 99% vode. Reapsorpcijom nastaje sekundarni urin-1,5 litre dnevno. Taj se proces odvija u tubulima nefrona. Ovdje se iz primarnog urina natrag u krv apsorbiraju sve potrebne tvari - glukoza, aminokiseline, mineralne soli, vitamini. Količina vode u sekundarnom urinu smanjuje se na 96 %.

Koža obavlja niz važnih funkcija: izlučivanje, razmjena, termoregulacija. Kroz znojne žlijezde izlučuje se ne samo voda, već i višak soli i uree. U isto vrijeme u okoliš se ističe toplina. To se događa posebno intenzivno s fizičkim opterećenje ili visoka temperatura zraka.

Ugljični dioksid

90 % ugljičnog dioksida uklanja se kroz pluća. Na staničnoj razini izmjenu plinova provode crvene krvne stanice-eritrociti. Oni prenose kisik iz pluća u stanice, a ugljični dioksid u suprotnom smjeru. S tim tvarima hemoglobin eritrocita tvori nestabilne spojeve. Stoga je kretanje krvi nužan uvjet za život.

Ulazeći u stanice, kisik odmah ulazi u reakcije oksidacije organskih tvari. Kao rezultat toga nastaje ugljični dioksid. Difuzijom ulazi u tkivnu tekućinu, a zatim u kapilare. Ovdje nastaje njegov nestabilni spoj-karbhemoglobin. Zatim krv ulazi u desni atrij, zatim u desnu klijetku i pluća. Ovdje se karbhemoglobin razgrađuje, oslobađajući ugljični dioksid i izdahne iz tijela.

Urea

Kroz bubrege se izlučuje još jedan otpadni proizvod. To je diamid ugljične kiseline ili urea. Mala količina se uklanja znojem. Ova tvar uglavnom nastaje oksidacijom aminokiselina. U tijelu se urea sintetizira iz amonijaka. Za tijelo je toksin.

U početku se urea stvara u jetri. Zatim se krvlju prenosi u bubrege, odakle se izlučuje. Poremećaj ovog procesa može dovesti do taloženja soli u zglobovima i bubrezima.

Soli teških metala

Tvari koje pripadaju ovoj skupini otpadnih tvari izlučuju se kroz jetru i crijeva. Primjeri teških metala su arsen, krom, živa, kadmij, bakar, olovo, aluminij, nikal.

Izvori njihovog unosa u tijelo su različiti. To je udisani zrak, duhanski dim, sustavni rad s bojama i lakovima, vodom, lijekovima. Obično teški metali ne ometaju metabolizam. Opasnost leži u činjenici da se mogu akumulirati u tkivima, uzrokujući poremećaj svih organskih sustava.

Dakle, nužan uvjet za funkcioniranje tijela je očuvanje postojanosti njegovog unutarnjeg okruženja. Stoga se aktivnost fizioloških sustava stalno regulira živčani sustav i humoralnim čimbenicima. Njihov koordinirani rad određuje ravnotežu metaboličkih procesa.