Normálny život organizmu je možný len za predpokladu nepretržitého príjmu živín a odstraňovania konečných produktov premeny. Z nášho článku sa dozviete, ako prebiehajú metabolické procesy u jedincov rôznych druhov.
Čo je metabolizmus
Aj z učebnice biológie si každý pamätá, že metabolický proces pozostáva z dvoch vzájomne súvisiacich častí. Toto je disimilácia a asimilácia. V prvom prípade dochádza k štiepeniu zložitých organických látok. Sú zdrojom energie v tele. Takže pri oxidácii 1 gramu bielkovín a sacharidov sa uvoľní 17,2 kJ. Pri rozdelení rovnakého množstva tuku sa uvoľní 2-krát viac energie.
Podstata asimilácie spočíva v tvorbe organických látok charakteristických pre telo. Metabolizmus je teda proces vstupu látok do tela, ich premena s tvorbou energie a odstraňovaním produktov rozkladu z tela.
Aké látky sú potrebné pre životorganizmus
Normálny život každého jedinca je možný pod podmienkou neustáleho prísunu potravy. Okrem organických látok telo potrebuje aj minerály. V prvom rade je to voda, ktorá je rozpúšťadlom väčšiny chemických zlúčenín a základom pre metabolické procesy.
Minerálne zlúčeniny sú nemenej dôležité. Prvky, ktoré tvoria ich zloženie, regulujú mnohé procesy. Napríklad vápnik je potrebný na zrážanie krvi, železo - na transport kyslíka. Prítomnosť jódu je nevyhnutnou podmienkou pre syntézu hormónov štítnej žľazy a sodíka a draslíka pre fungovanie nervových a svalových buniek.
Odpadové produkty: biológia
V každom živom organizme v dôsledku metabolizmu vznikajú organické látky, ktoré sa nazývajú exkrementy. Väčšina z nich je pomocou špecializovaných orgánov odstránená do vonkajšieho prostredia. Tento proces je zameraný na udržanie stálosti vnútorného prostredia. V učebniciach biológie sa tento proces nazýva homeostáza.
Niektoré z látok, ktoré organizmy vylučujú, využívajú iné druhy. Napríklad kyslík je vedľajším produktom aktivity rastlinných buniek. Tento plyn je základom existencie všetkého života na planéte. Niektoré zvieratá sú koprofágy. To znamená, že sa živia exkrementmi. Príkladmi sú chrobáky, larvy dvojkrídlovcov, králiky, zajace a činčily.
Každý pozná užitočné produkty života včiel: med, vosk, propolis, perga, materská kašička. Tieto látky majú antimikrobiálneimunostimulačné a antialergické vlastnosti.
Výstupný systém výmeny
Štruktúra vylučovacieho systému tela závisí od úrovne jeho organizácie, spôsobu výživy a vlastností biotopu. V jednobunkových hubách a koelenterátoch sa metabolické produkty odstraňujú cez membránu difúziou. Na to však existujú špeciálne štruktúry. U prvokov sa nestrávené zvyšky potravy vylučujú kdekoľvek v bunke alebo prostredníctvom špeciálnych útvarov v jej membráne. Napríklad nálevníky majú prášok. Prebytočná voda a soli sa odstraňujú cez kontraktilné vakuoly. Ich pôsobenie tiež reguluje hladinu vnútrobunkového tlaku.
U bezstavovcov sú vylučovacími orgánmi špecializované trubice alebo tubuly, ktoré sa otvárajú von s pórmi. Môžu to byť nefrídie, malpighické cievy alebo zelené žľazy.
Z ľudského tela sa odpadové látky vylučujú orgánmi tráviaceho, dýchacieho, močového systému, ako aj cez kožu. Každý z nich má svoju špecializáciu, ale iba ich spoločná práca môže zabezpečiť účinnosť metabolických procesov. V tomto prípade porušenie jedného orgánu znamená zmenu mechanizmu účinku druhého. Napríklad, keď sa viac potíte, produkujete menej moču.
Voda
Nie všetky odpadové látky sú odstránené z tela. Niektoré z nich sú nevyhnutné pre normálne fungovanie buniek. Ale z prebytku takýchto látok telo musízbaviť sa.
Začnime vodou. 20 % tejto tekutiny sa spolu s potom vyparí cez kožu, 15 % sa vydýchne pľúcami. Voda sa nachádza aj vo výkaloch a z tela sa odstraňuje cez črevá.
Väčšina tekutiny sa vylučuje obličkami spolu s močom – až 1,5 litra za deň. To je polovica celkového množstva vody. Pri tvorbe moču existujú dve fázy: filtrácia a reabsorpcia. Za deň človek prejde obličkami 1500 litrov krvi. V dôsledku filtrácie sa z neho vytvorí 150 litrov primárneho moču. Je to 99% voda. Reabsorpciou sa tvorí sekundárny moč – 1,5 litra denne. Tento proces prebieha v tubuloch nefrónu. Tu sa z primárneho moču všetky potrebné látky vstrebávajú späť do krvi – glukóza, aminokyseliny, minerálne soli, vitamíny. Množstvo vody v sekundárnom moči sa zníži na 96 %.
Pokožka plní množstvo dôležitých funkcií: vylučovaciu, metabolickú, termoregulačnú. Cez potné žľazy sa vylučuje nielen voda, ale aj prebytočné soli a močovina. Zároveň sa do okolia uvoľňuje teplo. Toto je obzvlášť intenzívne počas cvičenia alebo vysokej teploty vzduchu.
Oxid uhličitý
90 % oxidu uhličitého sa odstráni cez pľúca. Na bunkovej úrovni sa výmena plynov uskutočňuje červenými krvinkami - erytrocytmi. Prenášajú kyslík z pľúc do buniek a oxid uhličitý v opačnom smere. S týmito látkami tvorí hemoglobín erytrocytov nestabilné zlúčeniny. Preto pohyb krvinevyhnutná podmienka života.
Pri vstupe do buniek kyslík okamžite vstupuje do oxidačných reakcií organických látok. V dôsledku toho sa tvorí oxid uhličitý. Vďaka difúzii sa dostáva do tkanivového moku a potom do kapilár. Tu vzniká jeho nestabilná zlúčenina karbhemoglobín. Ďalej krv prúdi do pravej predsiene, potom do pravej komory a pľúc. Tu sa karbhemoglobín rozkladá, uvoľňuje oxid uhličitý a je vydychovaný z tela.
Močovina
Jeden ďalší odpadový produkt sa vylučuje obličkami. Je to diamidová kyselina uhličitá alebo močovina. Malé množstvo sa odstráni s potom. Táto látka vzniká hlavne v dôsledku oxidácie aminokyselín. V tele sa močovina syntetizuje z amoniaku. Pre telo je to toxín.
Močovina sa pôvodne tvorí v pečeni. Potom je transportovaný krvným obehom do obličiek, odkiaľ sa vylučuje. Porušenie tohto procesu môže viesť k ukladaniu solí v kĺboch a obličkách.
Soli ťažkých kovov
Látky, ktoré patria do tejto skupiny odpadových látok, sa vylučujú cez pečeň a črevá. Príklady ťažkých kovov sú arzén, chróm, ortuť, kadmium, meď, olovo, hliník, nikel.
Zdroje ich vstupu do tela sú rôzne. Ide o vdychovaný vzduch, tabakový dym, systematickú prácu s farbami a lakmi, vodou, liekmi. Normálne ťažké kovy nenarúšajú metabolizmus. Nebezpečenstvo spočíva vže sa môžu hromadiť v tkanivách a spôsobiť poškodenie všetkých orgánových systémov.
Nevyhnutnou podmienkou fungovania tela je teda udržiavanie stálosti jeho vnútorného prostredia. Preto je činnosť fyziologických systémov neustále regulovaná nervovým systémom a humorálnymi faktormi. Ich koordinovaná práca určuje rovnováhu metabolických procesov.
