La vita normale di un organismo è possibile solo nella condizione di assunzione continua di sostanze nutritive ed eliminazione dei prodotti finali di trasformazione. Dal nostro articolo imparerai come si verificano i processi metabolici in individui di specie diverse.
Cos'è il metabolismo
Anche da un libro di testo sulla biologia, tutti ricordano che il processo metabolico consiste di due parti interconnesse. Questa è dissimilazione e assimilazione. Nel primo caso si verifica la scissione di sostanze organiche complesse. Sono la fonte di energia nel corpo. Quindi, durante l'ossidazione di 1 grammo di proteine e carboidrati, vengono rilasciati 17,2 kJ. Quando si divide la stessa quantità di grasso, l'energia viene rilasciata 2 volte di più.
L'essenza dell'assimilazione sta nella formazione delle sostanze organiche caratteristiche del corpo. Pertanto, il metabolismo è il processo delle sostanze che entrano nel corpo, la loro trasformazione con la formazione di energia e la rimozione da esso dei prodotti di decomposizione.
Quali sostanze sono necessarie per la vitaorganismo
La vita normale di ogni individuo è possibile a condizione di una fornitura costante di cibo. Oltre alle sostanze organiche, il corpo ha bisogno anche di minerali. Prima di tutto, è l'acqua, che è un solvente per la maggior parte dei composti chimici e la base dei processi metabolici.
I composti minerali non sono meno importanti. Gli elementi che compongono la loro composizione regolano molti processi. Ad esempio, il calcio è necessario per la coagulazione del sangue, il ferro per il trasporto di ossigeno. La presenza di iodio è una condizione necessaria per la sintesi degli ormoni tiroidei e di sodio e potassio per il funzionamento delle cellule nervose e muscolari.
Prodotti di scarto: biologia
In ogni organismo vivente, a seguito del metabolismo, si formano delle sostanze organiche, che prendono il nome di escrementi. La maggior parte di essi viene rimossa nell'ambiente esterno con l'aiuto di organi specializzati. Questo processo ha lo scopo di mantenere la costanza dell'ambiente interno. Nei libri di testo di biologia, questo processo è chiamato omeostasi.
Alcune delle sostanze che gli organismi secernono sono usate da altre specie. Ad esempio, l'ossigeno è il sottoprodotto dell'attività delle cellule vegetali. Questo gas è la base per l'esistenza di tutta la vita sul pianeta. Alcuni animali sono coprofagi. Ciò significa che si nutrono di escrementi. Esempi sono scarabei stercorari, larve di ditteri, conigli, lepri e cincillà.
Tutti conoscono i prodotti utili della vita delle api: miele, cera, propoli, perga, pappa reale. Queste sostanze hanno proprietà antimicrobiche,proprietà immunostimolanti e antiallergiche.
Sistema di uscita di scambio
La struttura del sistema escretore del corpo dipende dal livello della sua organizzazione, dal modo di nutrirsi e dalle caratteristiche dell'habitat. Negli unicellulari, nelle spugne e nei celenterati, i prodotti metabolici vengono rimossi attraverso la membrana per diffusione. Ma ci sono strutture speciali per questo. Nei protozoi, i residui di cibo non digeriti vengono escreti ovunque nella cellula o attraverso speciali formazioni nella sua membrana. Ad esempio, i ciliati hanno la polvere. L'acqua in eccesso e i sali vengono rimossi attraverso i vacuoli contrattili. La loro azione regola anche il livello di pressione intracellulare.
Negli invertebrati, gli organi di escrezione sono tubi o tubuli specializzati che si aprono verso l'esterno con i pori. Questi possono essere nefridi, vasi malpighi o ghiandole verdi.
Dal corpo umano, i prodotti di scarto vengono espulsi dagli organi dell'apparato digerente, respiratorio, urinario e attraverso la pelle. Ognuno di loro ha la sua specializzazione, ma solo il loro lavoro congiunto può garantire l'efficienza dei processi metabolici. In questo caso, la violazione di un organo comporta un cambiamento nel meccanismo d'azione di un altro. Ad esempio, quando sudi di più, produci meno urina.
Acqua
Non tutti i prodotti di scarto vengono rimossi dal corpo. Alcuni di essi sono necessari per il normale funzionamento delle cellule. Ma dall'eccesso di tali sostanze, il corpo devesbarazzarsi di.
Iniziamo dall'acqua. Il 20% di questo liquido evapora attraverso la pelle insieme al sudore, il 15% viene espirato attraverso i polmoni. L'acqua si trova anche nelle feci e viene rimossa dal corpo attraverso l'intestino.
La maggior parte del liquido viene escreto attraverso i reni con l'urina - fino a 1,5 litri al giorno. Questa è la metà della quantità totale di acqua. Ci sono due fasi nella formazione dell'urina: filtrazione e riassorbimento. In un giorno, una persona passa 1500 litri di sangue attraverso i reni. Come risultato della filtrazione, da essa si formano 150 litri di urina primaria. È il 99% di acqua. Per riassorbimento si forma l'urina secondaria - 1,5 litri al giorno. Questo processo avviene nei tubuli del nefrone. Qui, dall'urina primaria, tutte le sostanze necessarie vengono riassorbite nel sangue: glucosio, aminoacidi, sali minerali, vitamine. La quantità di acqua nell'urina secondaria è ridotta al 96%.
La pelle svolge una serie di importanti funzioni: escretoria, metabolica, termoregolatrice. Attraverso le ghiandole sudoripare, non solo l'acqua viene espulsa, ma anche i sali in eccesso e l'urea. Allo stesso tempo, il calore viene rilasciato nell'ambiente. Questo è particolarmente intenso durante l'esercizio o la temperatura dell'aria elevata.
Anidride carbonica
Il 90% dell'anidride carbonica viene rimosso attraverso i polmoni. A livello cellulare, lo scambio di gas viene effettuato dai globuli rossi - eritrociti. Trasportano l'ossigeno dai polmoni alle cellule e l'anidride carbonica nella direzione opposta. Con queste sostanze, l'emoglobina eritrocitaria forma composti instabili. Pertanto, il movimento del sanguecondizione di vita necessaria.
Quando entra nelle cellule, l'ossigeno entra immediatamente nelle reazioni di ossidazione delle sostanze organiche. Di conseguenza, si forma anidride carbonica. A causa della diffusione, entra nel fluido tissutale e quindi nei capillari. Qui si forma il suo composto instabile, la carbemoglobina. Inoltre, il sangue scorre nell'atrio destro, quindi nel ventricolo destro e nei polmoni. Qui, la carbemoglobina si scompone, rilasciando anidride carbonica, e viene esalata dal corpo.
Urea
Un altro prodotto di scarto viene espulso attraverso i reni. È acido carbonico diammidico, o urea. Una piccola quantità viene rimossa con il sudore. Questa sostanza si forma principalmente come risultato dell'ossidazione degli amminoacidi. Nel corpo, l'urea viene sintetizzata dall'ammoniaca. Per il corpo è una tossina.
L'urea si forma originariamente nel fegato. Viene quindi trasportato dal flusso sanguigno ai reni, da dove viene escreto. La violazione di questo processo può portare alla deposizione di sali nelle articolazioni e nei reni.
Sali di metalli pesanti
Le sostanze che appartengono a questo gruppo di prodotti di scarto vengono escrete attraverso il fegato e l'intestino. Esempi di metalli pesanti sono arsenico, cromo, mercurio, cadmio, rame, piombo, alluminio, nichel.
Le fonti del loro ingresso nel corpo sono varie. Si tratta di aria inalata, fumo di tabacco, lavoro sistematico con pitture e vernici, acqua, medicinali. Normalmente, i metalli pesanti non interrompono il metabolismo. Il pericolo sta dentroche possono accumularsi nei tessuti, causando danni a tutti i sistemi di organi.
Quindi, una condizione necessaria per il funzionamento del corpo è mantenere la costanza del suo ambiente interno. Pertanto, l'attività dei sistemi fisiologici è costantemente regolata dal sistema nervoso e da fattori umorali. Il loro lavoro coordinato determina l'equilibrio dei processi metabolici.
