Попередня сторінка: Утворення глікогену. Біосинтез ліпіді...
Наступна сторінка: Осморегуляція
Поміркуйте
Розмір тіла бурої планарії не дуже відрізняється від розміру тіла гідри. При цьому у бурої планарії є спеціалізовані органи виділення, а у гідри їх немає. Чому?
Екскреція та екскрети
У ході обміну речовин утворюються різні відходи, які повинні виводитися з організму. Якщо вони накопичуються понад певної концентрації, то виникає загроза порушення нормального перебігу фізіологічних процесів.
Екскреція — це виведення з організму кінцевих продуктів обміну речовин.
Екскрети — це кінцеві продукти обміну речовин у живих організмах, які більше не беруть участі у життєвих процесах.
Основні продукти екскреції у тварин:
• вуглекислий газ, що утворюється в процесі клітинного дихання;
• нітрогенвмісні продукти розпаду білків і нуклеїнових кислот — амоніак, сечовина і сечова кислота;
• жовчні пігменти, які утворюються під час руйнування гема в печінці.
Виділення продуктів метаболізму клітиною
Переміщення речовин із клітини в зовнішнє середовище відбувається шляхом екзоцитозу. Цей процес дозволяє клітинам видаляти відходи, а також секретувати гормони і білки.
Видалення відходів у клітині здійснюють лізосоми, які руйнують відпрацьовані клітинні компоненти. Перетравлений матеріал вивільняється у позаклітинне середовище.
Клітини, які секретують біологічно активні речовини, формують спеціальні се
креторні везикули. Такі везикули містять гормони, нейромедіатори або травні ферменти. Вони формуються з мембран комплексу Гольджі й вивільняють уміст назовні після надходження в клітину спеціального сигналу.
Різноманітність органів виділення
В одноклітинних тварин виділення відбувається безпосередньо через клітинну мембрану, у нижчих безхребетних — через епідерміс. У тварин, що стоять на вищому щаблі еволюції, розвинулися спеціальні органи, які виконують функцію екскреції. Вуглекислий газ виділяється через легені, трахеї або зябра; вода, сечовина і солі — через шкіру (з потом) і нирки (із сечею). Екскреція жовчних пігментів відбувається через печінку і виводиться з організму з послідом.
Органи виділення у тварин
Еволюція видільної системи у безхребетних
Шляхом дифузії через клітинну мембрану видаляють продукти обміну губки й кишковопорожнинні, які не мають спеціальних органів виділення.
Перші видільні органи — протонефри-дії — з’являються у плоских червів. Про-тонефридії регулюють переважно вміст води в організмі (мал. 50.1).
Більш досконалі органи виділення — метанефридії — з’являються у кільчастих червів. Метанефридій являє собою канал, внутрішній кінець якого відкривається в порожнину тіла воронкою з війками, а інший
кінець відкривається назовні видільною порою. Рухами війок продукти обміну видаляються з організму.
У ракоподібних органами виділення є зелені залози, розташовані біля основи антен. Вони являють собою мішечки з каналом, який іде до сечового міхура. Сеча накопичується в сечовому міхурі, а потім виливається назовні.
У комах і павукоподібних є мальпігі-єві трубочки. Продукти обміну надходять туди з гемолімфи і по трубочках виводяться в травний тракт. Крім того, у комах є жирове тіло, де накопичуються шкідливі речовини.
У молюсків головними органами виділення є нирки, схожі на метанефридії.
Еволюція видільної системи у хребетних
Система виділення хребетних еволюціонувала від окремих ниркових канальців — нефронів — до спеціальних органів — нирок, які складаються з багатьох видільних канальців із загальною вивідною протокою. У наземних хребетних удосконалюються способи мінімізації втрати води шляхом її зворотної реабсорбції.
Переднирки круглоротих і деяких риб схожі на метанефридії кільчастих червів.
Первинні, або тулубні, нирки є в більшості риб і земноводних. Вони мають маль-пігієве тільце — з’єднання воронки нефридію з клубочком капілярів. Так встановлюється безпосередній зв’язок між кровоносною та видільною системами. Видільний каналець стає довшим, утворює вигини, що дозволяє виконувати зворотне всмоктування води, глюкози й інших речовин.
Вторинні, або тазові, нирки розвинені в плазунів, птахів і ссавців. Одиницею будови нирки є нефрон, який починається капсулою Шумлянського — Боумена з клубочком капілярів. У судинних клубочках відбувається фільтрація й утворюється первинна сеча. Від ниркового тільця відходить видільний звивистий каналець. У довгих ділянках ниркового канальця відбувається реабсорбція — зворотне всмоктування води, і тому виділяється дуже концентрована вторинна сеча. Усе це дозволило тваринам успішно пристосуватися до життя на суходолі й економно витрачати воду.
Ключова ідея
В одноклітинних організмів екскреція відбувається шляхом екзоцитозу. Найбільш прості органи виділення у багатоклітинних тварин — це протонефридії плоских червів і метанефридії кільчастих червів. Система виділення хребетних еволюціонувала від окремих ка-нальців — нефронів — до спеціалізованих органів — нирок.
Запитання та завдання
1. Чи завжди продукти екскреції є непотрібними відходами метаболізму? Наведіть приклади, як екскрети можуть використовуватися як хімічні сигнали (не тільки на рівні клітин, але й на рівні окремих організмів). 2. Які органи виконують функцію екскреції в людини? Які продукти обміну речовин вони виводять? 3. Як запобігається втрата води в наземних тварин? 4. Чим мальпігієве тільце відрізняється від метанефридію?
Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний
Наступна сторінка: Осморегуляція