Normální život organismu je možný pouze za podmínky nepřetržitého příjmu živin a odstraňování konečných produktů přeměny. Z našeho článku se dozvíte, jak probíhají metabolické procesy u jedinců různých druhů.
Co je metabolismus
I z učebnice biologie si každý pamatuje, že metabolický proces se skládá ze dvou vzájemně souvisejících částí. To je disimilace a asimilace. V prvním případě dochází k štěpení složitých organických látek. Jsou zdrojem energie v těle. Takže během oxidace 1 gramu bílkovin a sacharidů se uvolní 17,2 kJ. Při dělení stejného množství tuku se uvolní 2krát více energie.
Podstata asimilace spočívá ve vytváření organických látek charakteristických pro tělo. Metabolismus je tedy proces vstupu látek do těla, jejich přeměna s tvorbou energie a odstraňování produktů rozpadu z těla.
Jaké látky jsou pro život nezbytnéorganismus
Normální život každého jedince je možný za podmínky stálého přísunu potravy. Kromě organických látek tělo potřebuje i minerály. Především je to voda, která je rozpouštědlem většiny chemických sloučenin a základem pro metabolické procesy.
Neméně důležité jsou minerální sloučeniny. Prvky, které tvoří jejich složení, regulují mnoho procesů. Například vápník je nezbytný pro srážení krve, železo - pro transport kyslíku. Přítomnost jódu je nezbytnou podmínkou pro syntézu hormonů štítné žlázy a sodíku a draslíku pro fungování nervových a svalových buněk.
Odpadní produkty: biologie
V každém živém organismu se v důsledku metabolismu tvoří organické látky, které se nazývají exkrementy. Většina z nich je pomocí specializovaných orgánů odstraněna do vnějšího prostředí. Tento proces je zaměřen na udržení stálosti vnitřního prostředí. V učebnicích biologie se tento proces nazývá homeostáza.
Některé z látek, které organismy vylučují, využívají jiné druhy. Například kyslík je vedlejším produktem činnosti rostlinných buněk. Tento plyn je základem existence veškerého života na planetě. Některá zvířata jsou koprofágy. To znamená, že se živí exkrementy. Příklady jsou hnojní brouci, larvy dvoukřídlých, králíci, zajíci a činčily.
Každý zná užitečné produkty života včel: med, vosk, propolis, perga, mateří kašička. Tyto látky mají antimikrobiálníimunostimulační a antialergické vlastnosti.
Výstupní systém výměny
Struktura vylučovacího systému těla závisí na úrovni jeho organizace, způsobu výživy a vlastnostech stanoviště. U jednobuněčných, houbovitých a koelenterátů jsou metabolické produkty odstraňovány přes membránu difúzí. Ale na to existují speciální struktury. U prvoků se nestrávené zbytky potravy vylučují kdekoli v buňce nebo prostřednictvím speciálních útvarů v její membráně. Například nálevníci mají prášek. Přebytečná voda a soli jsou odstraněny pomocí kontraktilních vakuol. Jejich působením se také reguluje hladina intracelulárního tlaku.
U bezobratlých jsou vylučovací orgány specializované trubice nebo tubuly, které se otevírají ven s póry. Mohou to být nefridie, malpighické cévy nebo zelené žlázy.
Z lidského těla jsou odpadní látky vylučovány orgány trávicího, dýchacího, močového systému a také kůží. Každý z nich má svou specializaci, ale pouze jejich společná práce může zajistit účinnost metabolických procesů. V tomto případě porušení jednoho orgánu znamená změnu v mechanismu účinku jiného. Když se například více potíte, produkujete méně moči.
Voda
Ne všechny odpadní látky jsou z těla odstraněny. Některé z nich jsou nezbytné pro normální fungování buněk. Ale z přemíry takových látek tělo musízbavit se.
Začněme vodou. 20 % této tekutiny se vypařuje kůží spolu s potem, 15 % je vydechováno plícemi. Voda se také nachází ve výkalech a je odstraňována z těla střevy.
Většina tekutiny se vylučuje ledvinami spolu s močí – až 1,5 litru denně. To je polovina celkového množství vody. Při tvorbě moči existují dvě fáze: filtrace a reabsorpce. Za den projde člověk ledvinami 1500 litrů krve. V důsledku filtrace z ní vznikne 150 litrů primární moči. Je to z 99% voda. Reabsorpcí vzniká sekundární moč – 1,5 litru denně. Tento proces probíhá v tubulech nefronu. Zde se z primární moči vstřebávají zpět do krve všechny potřebné látky – glukóza, aminokyseliny, minerální soli, vitamíny. Množství vody v sekundární moči je sníženo na 96 %.
Kůže plní řadu důležitých funkcí: vylučovací, metabolickou, termoregulační. Prostřednictvím potních žláz se vylučuje nejen voda, ale také přebytečné soli a močovina. Zároveň se do okolí uvolňuje teplo. To je zvláště intenzivní během cvičení nebo vysoké teploty vzduchu.
Oxid uhličitý
90 % oxidu uhličitého je odstraněno plícemi. Na buněčné úrovni je výměna plynů prováděna červenými krvinkami - erytrocyty. Přenášejí kyslík z plic do buněk a oxid uhličitý v opačném směru. S těmito látkami tvoří hemoglobin erytrocytů nestabilní sloučeniny. Proto pohyb krvenezbytná podmínka života.
Při vstupu do buněk kyslík okamžitě vstupuje do oxidačních reakcí organických látek. V důsledku toho se tvoří oxid uhličitý. Díky difúzi se dostává do tkáňového moku a poté do kapilár. Zde vzniká jeho nestabilní sloučenina karbhemoglobin. Dále krev proudí do pravé síně, poté do pravé komory a plic. Zde se karbhemoglobin rozkládá, uvolňuje oxid uhličitý a je vydechován z těla.
Močovina
Jeden další odpadní produkt je vylučován ledvinami. Je to diamid kyseliny uhličité, neboli močovina. Malé množství se odstraní potem. Tato látka vzniká hlavně jako výsledek oxidace aminokyselin. V těle se močovina syntetizuje z amoniaku. Pro tělo je to toxin.
Močovina se původně tvoří v játrech. Poté je krevním řečištěm transportován do ledvin, odkud je vylučován. Porušení tohoto procesu může vést k usazování solí v kloubech a ledvinách.
Soli těžkých kovů
Látky, které patří do této skupiny odpadních látek, jsou vylučovány játry a střevy. Příklady těžkých kovů jsou arsen, chrom, rtuť, kadmium, měď, olovo, hliník, nikl.
Zdroje jejich vstupu do těla jsou různé. Jedná se o vdechovaný vzduch, tabákový kouř, systematickou práci s barvami a laky, vodou, léky. Těžké kovy normálně metabolismus nenarušují. Nebezpečí spočívá vže se mohou hromadit v tkáních a způsobit poškození všech orgánových systémů.
Nezbytnou podmínkou pro fungování těla je tedy udržení stálosti jeho vnitřního prostředí. Proto je činnost fyziologických systémů neustále regulována nervovým systémem a humorálními faktory. Jejich koordinovaná práce určuje rovnováhu metabolických procesů.
