חיים נורמליים של אורגניזם אפשריים רק בתנאי של צריכה מתמשכת של חומרים מזינים והסרה של תוצרי קצה של טרנספורמציה. מהמאמר שלנו תלמד כיצד מתרחשים תהליכים מטבוליים אצל פרטים ממינים שונים.
מהו חילוף חומרים
אפילו מתוך ספר לימוד בביולוגיה, כולם זוכרים שהתהליך המטבולי מורכב משני חלקים הקשורים זה בזה. זו התפזרות והתבוללות. במקרה הראשון, מתרחש פיצול של חומרים אורגניים מורכבים. הם מקור האנרגיה בגוף. אז, במהלך החמצון של 1 גרם חלבון ופחמימה, 17.2 קילו-ג'יי משתחררים. כאשר מפצלים את אותה כמות שומן, אנרגיה משתחררת פי 2 יותר.
מהות ההטמעה טמונה ביצירת חומרים אורגניים האופייניים לגוף. לפיכך, מטבוליזם הוא תהליך חדירת חומרים לגוף, הפיכתם עם היווצרות אנרגיה והסרה של תוצרי ריקבון ממנו.
אילו חומרים נחוצים לחייםאורגניזם
חיים נורמליים של כל אדם אפשריים בתנאי של אספקה מתמדת של מזון. בנוסף לחומרים אורגניים, הגוף זקוק גם למינרלים. קודם כל, אלו מים, שהם ממס לרוב התרכובות הכימיות והבסיס לתהליכים מטבוליים.
תרכובות מינרלים חשובות לא פחות. האלמנטים המרכיבים את הרכבם מווסתים תהליכים רבים. לדוגמה, סידן נחוץ לקרישת דם, ברזל - להובלת חמצן. נוכחות יוד היא תנאי הכרחי לסינתזה של הורמוני בלוטת התריס, ונתרן ואשלגן לתפקוד תאי עצב ושריר.
מוצרי פסולת: ביולוגיה
בכל אורגניזם חי, כתוצאה מחילוף החומרים, נוצרים חומרים אורגניים, הנקראים צואה. רובם מוסרים לסביבה החיצונית בעזרת איברים מיוחדים. תהליך זה נועד לשמור על קביעות הסביבה הפנימית. בספרי לימוד ביולוגיה, תהליך זה נקרא הומאוסטזיס.
חלק מהחומרים שאורגניזמים מפרישים משמשים מינים אחרים. לדוגמה, חמצן הוא תוצר הלוואי של פעילות תאי הצמח. גז זה הוא הבסיס לקיומם של כל החיים על הפלנטה. יש בעלי חיים שהם קופרופגים. זה אומר שהם ניזונים מהפרשות. דוגמאות לכך הן חיפושיות זבל, זחלים דיפטרנים, ארנבות, ארנבות וצ'ינצ'ילות.
כולם מכירים את המוצרים השימושיים של חיי הדבורים: דבש, שעווה, פרופוליס, פרגה, ג'לי מלכות. לחומרים אלו יש אנטי מיקרוביאליים,תכונות מעוררות חיסון ואנטי אלרגיות.
מערכת פלט Exchange
מבנה מערכת ההפרשה של הגוף תלוי ברמת הארגון שלו, דרך התזונה ומאפייני בית הגידול. בחד-תאיים, ספוגים ו-coelenterates, תוצרים מטבוליים מוסרים דרך הממברנה על ידי דיפוזיה. אבל יש מבנים מיוחדים לכך. בפרוטוזואה, שאריות מזון לא מעוכלות מופרשות בכל מקום בתא או דרך תצורות מיוחדות בקרום שלו. לדוגמה, לריסים יש אבקה. עודפי מים ומלחים מוסרים באמצעות ואקואולים מתכווצים. הפעולה שלהם גם מסדירה את רמת הלחץ התוך תאי.
אצל חסרי חוליות, איברי ההפרשה הם צינורות מיוחדים או צינוריות הנפתחות כלפי חוץ עם נקבוביות. אלה עשויים להיות נפרידיה, כלי מלפיגה או בלוטות ירוקות.
מגוף האדם, מוצרי פסולת מופרשים על ידי איברי מערכת העיכול, מערכת הנשימה, השתן וכן דרך העור. לכל אחד מהם יש התמחות משלו, אבל רק העבודה המשותפת שלהם יכולה להבטיח את היעילות של תהליכים מטבוליים. במקרה זה, הפרה של איבר אחד גוררת שינוי במנגנון הפעולה של אחר. לדוגמה, כאשר אתה מזיע יותר, אתה מייצר פחות שתן.
מים
לא כל חומרי הפסולת מוסרים מהגוף. חלקם נחוצים לתפקוד תקין של תאים. אבל מעודף של חומרים כאלה, הגוף חייבלהיפטר.
בוא נתחיל עם מים. 20% מהנוזל הזה מתנדף דרך העור יחד עם זיעה, 15% נושפים דרך הריאות. מים נמצאים גם בצואה ומוסרים מהגוף דרך המעיים.
רוב הנוזל מופרש דרך הכליות עם שתן - עד 1.5 ליטר ליום. זהו מחצית מכמות המים הכוללת. ישנם שני שלבים ביצירת השתן: סינון וספיגה חוזרת. ביום, אדם מעביר 1500 ליטר דם דרך הכליות. כתוצאה מהסינון נוצרים ממנו 150 ליטר שתן ראשוני. זה 99% מים. על ידי ספיגה חוזרת, נוצר שתן משני - 1.5 ליטר ליום. תהליך זה מתרחש באבוביות של הנפרון. כאן, מהשתן הראשוני, כל החומרים הדרושים נספגים בחזרה לדם - גלוקוז, חומצות אמינו, מלחים מינרלים, ויטמינים. כמות המים בשתן המשני מופחתת ל-96%.
העור מבצע מספר פונקציות חשובות: הפרשה, מטבולית, תרמו-וויסות. דרך בלוטות הזיעה מופרשים לא רק מים, אלא גם עודפי מלחים ואוריאה. במקביל, חום משתחרר לסביבה. זה אינטנסיבי במיוחד במהלך פעילות גופנית או טמפרטורת אוויר גבוהה.
פחמן דו-חמצני
90% מהפחמן הדו-חמצני מוסר דרך הריאות. ברמה התאית, חילופי גזים מתבצעים על ידי תאי דם אדומים - אריתרוציטים. הם נושאים חמצן מהריאות לתאים, ופחמן דו חמצני בכיוון ההפוך. עם חומרים אלה, המוגלובין אריתרוציטים יוצר תרכובות לא יציבות. לכן, תנועת הדםתנאי חיים הכרחי.
כאשר נכנסים לתאים, חמצן נכנס מיד לתגובות החמצון של חומרים אורגניים. כתוצאה מכך נוצר פחמן דו חמצני. עקב דיפוזיה, הוא נכנס לנוזל הרקמה, ולאחר מכן לתוך הנימים. כאן נוצרת התרכובת הלא יציבה שלו, קרב המוגלובין. יתר על כן, הדם זורם לאטריום הימני, ואז לחדר הימני ולריאות. כאן, הפחמימותמוגלובין מתפרק, משחרר פחמן דו חמצני, ונושף מהגוף.
Urea
מוצר פסולת אחד נוסף מופרש דרך הכליות. זוהי חומצה פחמנית דיאמיד, או אוריאה. כמות קטנה מוסרת עם זיעה. חומר זה נוצר בעיקר כתוצאה מחמצון חומצות אמינו. בגוף, אוריאה מסונתזת מאמוניה. עבור הגוף, זה רעלן.
אוריאה נוצרת במקור בכבד. לאחר מכן הוא מועבר על ידי זרם הדם אל הכליות, משם הוא מופרש. הפרה של תהליך זה עלולה להוביל לשקיעה של מלחים במפרקים ובכליות.
מלחי מתכות כבדות
חומרים השייכים לקבוצה זו של פסולת מופרשים דרך הכבד והמעיים. דוגמאות למתכות כבדות הן ארסן, כרום, כספית, קדמיום, נחושת, עופרת, אלומיניום, ניקל.
מקורות כניסתם לגוף מגוונים. אלו הם אוויר בשאיפה, עשן טבק, עבודה שיטתית עם צבעים ולכות, מים, תרופות. בדרך כלל, מתכות כבדות אינן משבשות את חילוף החומרים. הסכנה טמונה בשהם יכולים להצטבר ברקמות, ולגרום נזק לכל מערכות האיברים.
לכן, תנאי הכרחי לתפקוד הגוף הוא שמירה על קביעות הסביבה הפנימית שלו. לכן, הפעילות של מערכות פיזיולוגיות מווסתת כל הזמן על ידי מערכת העצבים וגורמים הומוראליים. העבודה המתואמת שלהם קובעת את האיזון בין התהליכים המטבוליים.
