Нормалният живот на организма е възможен само при условие на непрекъснат прием на хранителни вещества и отстраняване на крайните продукти на трансформацията. От нашата статия ще научите как протичат метаболитните процеси при индивиди от различни видове.
Какво е метаболизъм
Дори от учебник по биология всеки си спомня, че метаболитният процес се състои от две взаимосвързани части. Това е дисимилация и асимилация. В първия случай се получава разделяне на сложни органични вещества. Те са източник на енергия в тялото. И така, по време на окисляването на 1 грам протеин и въглехидрат се освобождава 17,2 kJ. При разделяне на същото количество мазнини енергията се освобождава 2 пъти повече.
Същността на асимилацията се крие в образуването на органични вещества, характерни за тялото. По този начин метаболизмът е процесът на постъпване на вещества в тялото, тяхното преобразуване с образуването на енергия и отстраняването на продуктите от разпада от него.
Какви вещества са необходими за животаорганизъм
Нормалният живот на всеки човек е възможен при условие на постоянно снабдяване с храна. Освен органични вещества, тялото се нуждае и от минерали. На първо място, това е вода, която е разтворител за повечето химични съединения и основа за метаболитни процеси.
Минералните съединения са не по-малко важни. Елементите, които съставляват техния състав, регулират много процеси. Например, калцият е необходим за съсирването на кръвта, желязото - за транспортиране на кислород. Наличието на йод е необходимо условие за синтеза на хормони на щитовидната жлеза, а натрий и калий за функционирането на нервните и мускулните клетки.
Отпадъчни продукти: биология
Във всеки жив организъм в резултат на обмяната на веществата се образуват органични вещества, които се наричат екскременти. Повечето от тях се извеждат във външната среда с помощта на специализирани органи. Този процес е насочен към поддържане на постоянството на вътрешната среда. В учебниците по биология този процес се нарича хомеостаза.
Някои от веществата, които организмите отделят, се използват от други видове. Например кислородът е страничен продукт от дейността на растителните клетки. Този газ е основата за съществуването на целия живот на планетата. Някои животни са копрофаги. Това означава, че се хранят с екскременти. Примери са торни бръмбари, ларви на двукрили, зайци, зайци и чинчили.
Всички знаят полезните продукти от живота на пчелите: мед, восък, прополис, перга, пчелно млечице. Тези вещества имат антимикробно действие,имуностимулиращи и антиалергични свойства.
Обменна изходна система
Структурата на отделителната система на тялото зависи от нивото на нейната организация, начина на хранене и характеристиките на местообитанието. При едноклетъчните, гъбите и кишечно-половите, метаболитните продукти се отстраняват през мембраната чрез дифузия. Но има специални структури за това. При протозоите несмляните хранителни остатъци се отделят навсякъде в клетката или чрез специални образувания в нейната мембрана. Например, ресничките имат прах. Излишната вода и соли се отстраняват чрез контрактилни вакуоли. Тяхното действие също така регулира нивото на вътреклетъчното налягане.
При безгръбначните екскреционните органи са специализирани тръбички или тубули, които се отварят навън с пори. Това може да са нефридии, малпигиеви съдове или зелени жлези.
От човешкото тяло отпадните продукти се отделят от органите на храносмилателната, дихателната, пикочната система, както и през кожата. Всеки от тях има своя специализация, но само съвместната им работа може да осигури ефективността на метаболитните процеси. В този случай нарушението на един орган води до промяна в механизма на действие на друг. Например, когато се потите повече, произвеждате по-малко урина.
Вода
Не всички отпадъчни продукти се отстраняват от тялото. Някои от тях са необходими за нормалното функциониране на клетките. Но от излишъка на такива вещества, тялото трябваотървете се от.
Нека започнем с водата. 20% от тази течност се изпарява през кожата заедно с потта, 15% се издишва през белите дробове. Водата също се намира в изпражненията и се отстранява от тялото през червата.
По-голямата част от течността се отделя през бъбреците с урината - до 1,5 литра на ден. Това е половината от общото количество вода. При образуването на урина има два етапа: филтрация и реабсорбция. На ден човек преминава 1500 литра кръв през бъбреците. В резултат на филтриране от него се образуват 150 литра първична урина. 99% е вода. Чрез реабсорбция се образува вторична урина - 1,5 литра на ден. Този процес протича в тубулите на нефрона. Тук от първичната урина всички необходими вещества се абсорбират обратно в кръвта - глюкоза, аминокиселини, минерални соли, витамини. Количеството вода във вторичната урина е намалено до 96%.
Кожата изпълнява редица важни функции: отделителна, метаболитна, терморегулаторна. Чрез потните жлези се отделя не само вода, но и излишните соли и урея. В същото време топлината се отделя в околната среда. Това е особено интензивно по време на тренировка или висока температура на въздуха.
Въглероден диоксид
90% от въглеродния диоксид се отстранява през белите дробове. На клетъчно ниво газообменът се осъществява от червените кръвни клетки - еритроцитите. Те пренасят кислород от белите дробове към клетките и въглероден диоксид в обратната посока. С тези вещества еритроцитният хемоглобин образува нестабилни съединения. Следователно, движението на кръвтанеобходимо условие за живот.
При навлизане в клетките кислородът незабавно влиза в окислителните реакции на органичните вещества. В резултат на това се образува въглероден диоксид. Поради дифузията той навлиза в тъканната течност, а след това в капилярите. Тук се образува неговото нестабилно съединение, карбхемоглобин. Освен това кръвта се влива в дясното предсърдие, след това в дясната камера и белите дробове. Тук карбхемоглобинът се разгражда, освобождавайки въглероден диоксид и се издишва от тялото.
карбамид
Още един отпадъчен продукт се отделя през бъбреците. Това е диамидна въглеродна киселина или урея. Малко количество се отстранява с пот. Това вещество се образува главно в резултат на окисляването на аминокиселините. В тялото уреята се синтезира от амоняк. За тялото това е токсин.
Уреята първоначално се образува в черния дроб. След това се транспортира с кръвния поток до бъбреците, откъдето се отделя. Нарушаването на този процес може да доведе до отлагане на соли в ставите и бъбреците.
Соли на тежки метали
Веществата, които принадлежат към тази група отпадни продукти, се екскретират през черния дроб и червата. Примери за тежки метали са арсен, хром, живак, кадмий, мед, олово, алуминий, никел.
Източниците на тяхното навлизане в тялото са различни. Това са вдишван въздух, тютюнев дим, системна работа с бои и лакове, вода, лекарства. Обикновено тежките метали не нарушават метаболизма. Опасността се крие вче могат да се натрупват в тъканите, причинявайки увреждане на всички системи на органи.
И така, необходимо условие за функционирането на тялото е поддържането на постоянството на вътрешната му среда. Следователно дейността на физиологичните системи постоянно се регулира от нервната система и хуморалните фактори. Тяхната координирана работа определя баланса на метаболитните процеси.
