Урок 9 Выделение у растений и животных

Урок 9. Выделение у растений и животных

Выделение – процесс выведения из организма ненужных веществ, которые образовались в процессе обмена веществ.

*Протонефридии – органы выделения у плоских червей.

*Метанефридии – парные органы выделения большинства у большинства кольчатых червей.

*Мальпигиевы сосуды – органы, выполняющие функцию выделения у ряда наземных членистоногих.

Почка – основной орган выделительной системы позвоночных животных.

Листопад – процесс сбрасывания листвы растениями для удаления ненужных веществ и защиты от иссушения. Листопад у растений умеренного пояса происходит с наступлением зимы, а у растений субтропиков и тропиков – в засушливый период.

Основная и дополнительная литература по теме урока

  1. Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни. / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018.
  2. Биология в схемах и таблицах / А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов.
  3. Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. для уч — ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А. И. Никишов. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
  4. Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
  5. Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М.: Баласс, 2014.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

На уроке будут раскрыты особенности процесса выделения веществ у растений и животных.

Удаление многих ненужных организму веществ у животных осуществляется через выделительную систему. А, как и что выделяют растения?

Растения, как и все живые организмы, обладают таким важнейшим свойством, как обмен веществ. К сожалению, еще широко распространен взгляд на растения как на поглотителей элементов минерального питания, в которые «что попало, то пропало». На самом деле растения активно и пассивно выделяют большое количество органических и минеральных веществ, в частности:

а) листья выделяют кислород, углекислый газ, транспирационную воду, летучие метаболиты (например, эфирные масла), ряд минеральных веществ;

б) дождевые воды, стекающие по листьям и стволам, вымывают из листьев значительное количество органических и минеральных веществ;

в) корни растений выделяют значительное количество продуктов фотосинтеза, которые используются микрофлорой ризосферы и симбиотическими организмами (микоризные грибы, азотфиксирующие бактерии и актиномицеты); корневые выделения содержат сахара, органические кислоты и ряд минеральных соединений;

г) перед отмиранием отдельных органов растений (например, листьев перед листопадом) из них происходит реутилизация («откачка») необходимых растению веществ (чаще всего соединений азота и фосфора) и накопление в отмирающих органах многих балластных веществ;

д) некоторые растения засоленных почв (тамариски, кермеки) способны выделять избыток солей в виде солевого раствора через особые «железки» на листьях;

е) как защитную реакцию растений можно рассматривать выделение смол, млечного сока и других веществ и ответ на травмирование их организмов;

ж) наконец, многие растения выделяют нектар благодаря имеющимся у них специальным «железкам» – нектарникам.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Выделите цветом правильные суждения.

Варианты ответов:

  1. В процессе эволюции животного мира органы выделения появились на довольно поздних этапах.
  2. У губок и кишечнополостных специализированных органов нет и выделения из организма конечных продуктов обмена осуществляется путем диффузии через поверхность тела.
  3. Первые специализированные органы выделения – протонефридии появляются у кольчатых червей.
  4. Это разветвленная трубочка, которая открывается на поверхности тела порой.
  5. У кольчатых червей, которые ведут водный образ жизни, функционируют протонефридии.
  6. Они имеют вид трубок, которые одним концом открываются в полость, а противоположным концом – наружу.
  7. Органами выделения наземных беспозвоночных (паукообразных, насекомых) есть зеленые железы (мальпигиевы сосуды) количеством от двух до нескольких сотен.

Правильный вариант ответа:

  1. В процессе эволюции животного мира органы выделения появились на довольно поздних этапах.
  2. У губок и кишечнополостных специализированных органов нет и выделения из организма конечных продуктов обмена осуществляется путем диффузии через поверхность тела.
  3. Первые специализированные органы выделения — протонефридии появляются у кольчатых червей.
  4. Это разветвленная трубочка, которая открывается на поверхности тела порой.
  5. У кольчатых червей, которые ведут водный образ жизни, функционируют протонефридии.
  6. Они имеют вид трубок, которые одним концом открываются в полость, а противоположным концом – наружу.
  7. Органами выделения наземных беспозвоночных (паукообразных, насекомых) есть зеленые железы (мальпигиевы сосуды) количеством от двух до нескольких сотен.

Задание 2. Заполните пропуски в таблице. Сопоставьте органы выделения с группами животных и их представителями.

Источник

ВЫДЕЛЕ́НИЕ

ВЫДЕЛЕ́НИЕ (экс­кре­ция), ос­во­бо­ж­де­ние ор­га­низ­ма от ко­неч­ных про­дук­тов об­ме­на ве­ществ, из­быт­ка во­ды, со­лей и био­ло­ги­че­ски ак­тив­ных со­еди­не­ний, чу­же­род­ных и ток­сич. ве­ществ, по­сту­пив­ших с пи­щей или об­ра­зо­вав­ших­ся в ор­га­низ­ме. Про­дук­ты В. мо­гут быть га­зо­об­раз­ны­ми, жид­ки­ми и твёр­ды­ми. Ко­неч­ны­ми про­дук­та­ми об­ме­на ор­га­нич. ве­ществ яв­ля­ют­ся ам­ми­ак, мо­че­ви­на, мо­че­вая ки­сло­та, ал­лан­то­ин и др. со­еди­не­ния.

Выделение у животных

В за­ви­си­мо­сти от осн. ко­неч­ных про­дук­тов азо­ти­сто­го об­ме­на вы­де­ля­ют неск. групп жи­вот­ных. Ес­ли это ам­ми­ак, их на­зы­ва­ют ам­мо­нио­те­ли­че­ски­ми; сре­ди них – пре­сно­вод­ные и мор­ские бес­по­зво­ноч­ные, в т. ч. вод­ные на­се­ко­мые, кос­ти­стые ры­бы, ли­чин­ки и по­сто­ян­но жи­ву­щие в во­де зем­но­вод­ные. К чис­лу урео­те­ли­че­ских жи­вот­ных, вы­де­ляю­щих мо­че­ви­ну, от­но­сят­ся на­зем­ные пла­на­рии, хря­ще­вые ры­бы, взрос­лые зем­но­вод­ные, мле­ко­пи­таю­щие. Ури­ко­те­ли­че­ские жи­вот­ные вы­де­ля­ют мо­че­вую ки­сло­ту (на­зем­ные брю­хо­но­гие мол­лю­ски и на­се­ко­мые, пре­смы­каю­щие­ся, пти­цы), гуа­но­те­ли­че­ские – гуа­нин (скор­пио­ны, пау­ки). У зем­но­вод­ных и пре­смы­каю­щих­ся на­блю­да­ют­ся пе­ре­хо­ды ме­ж­ду ам­мо­нио­те­ли­ей, уре­о­те­ли­ей и ури­ко­те­ли­ей; осо­бен­но­сти и со­от­но­ше­ния ко­неч­ных про­дук­тов азо­ти­сто­го об­ме­на име­ют при­спо­со­би­тель­ное зна­че­ние: у форм, ну­ж­даю­щих­ся в эко­ном­ном рас­хо­до­ва­нии во­ды, об­ра­зу­ет­ся мо­че­вая ки­сло­та и её сла­бо­рас­тво­ри­мые со­ли, что спо­соб­ст­ву­ет со­кра­ще­нию ко­ли­че­ст­ва вы­де­ляе­мой при экс­кре­ции во­ды. При по­треб­ле­нии из­быт­ка со­лей, пи­ще­вых ве­ществ, а так­же при на­ру­ше­нии об­ме­на ве­ществ и его ре­гу­ля­ции в кро­ви мо­жет по­вы­шать­ся кон­цен­тра­ция не­ор­га­нич. или ор­га­нич. ве­ществ (напр., глю­ко­зы при са­хар­ном диа­бе­те, ами­но­кис­лот), ко­то­рые вы­во­дят­ся ор­га­на­ми вы­де­ле­ния.

У мно­гих бес­по­зво­ноч­ных В. про­ис­хо­дит диф­фуз­но, че­рез по­верх­ность те­ла. У боль­шин­ст­ва жи­вот­ных есть спец. ор­га­ны В. (см. Вы­де­ли­тель­ная сис­те­ма). Так, в про­цес­сах В. у по­зво­ноч­ных уча­ст­ву­ют поч­ки, лёг­кие или жаб­ры, же­ле­зы же­лу­доч­но-ки­шеч­но­го трак­та, ко­жа, по­то­вые и со­ле­вые же­ле­зы (но­со­вые, рек­таль­ные и др.); у раз­ных бес­по­зво­ноч­ных – про­то­неф­ри­дии, ме­та­не­ф­ри­дии, боя­ну­сов ор­ган (у пла­стин­ча­то­жа­бер­ных мол­лю­сков), ан­тен­наль­ные и мак­сил­ляр­ные же­ле­зы (у ра­ко­об­раз­ных), маль­пи­гие­вы ка­наль­цы (у на­се­ко­мых), со­кра­тит. ва­куо­ли (у про­стей­ших) и не­кото­рые др. Ряд жи­вот­ных (не­ма­то­ды, ра­ко­об­раз­ные, пау­ко­об­раз­ные, мно­го­нож­ки, на­се­ко­мые, не­ко­то­рые пре­смы­каю­щие­ся и др.) мо­гут от­кла­ды­вать про­дук­ты об­ме­на и со­ли в т. н. ор­га­нах на­ко­п­ле­ния или в по­кров­ных тка­нях, ко­то­рые сбра­сы­ва­ют­ся во вре­мя линь­ки. Свое­об­раз­ный тип В. свя­зан с от­ло­же­ни­ем труд­но­рас­тво­ри­мых про­дук­тов В. (в т. ч. мо­че­вой ки­сло­ты) в спец. клет­ках – «поч­ках на­ко­п­ле­ния» не­ма­тод, хло­ра­го­ген­ных клет­ках до­ж­де­вых чер­вей, в ме­жу­точ­ной тка­ни пау­ков, в жи­ро­вом те­ле на­се­ко­мых и мно­го­но­жек, в пе­чё­ноч­ных вы­рос­тах мок­риц, что спо­соб­ст­ву­ет эко­ном­но­му рас­хо­до­ва­нию во­ды. У вод­ных жи­вот­ных в В. уча­ст­ву­ют жаб­ры, сли­зи­стые обо­лоч­ки и по­кро­вы те­ла, че­рез ко­то­рые про­ис­хо­дит диф­фу­зия не­ко­то­рых ве­ществ в ок­ру­жаю­щую сре­ду, их сек­ре­ция в со­ста­ве сли­зи. В ря­де слу­ча­ев в В. уча­ст­ву­ют экс­кре­то­фо­ры – клет­ки, на­ка­п­ли­ваю­щие экс­кре­ты и вы­бра­сы­ваю­щие их, напр., в про­свет ки­шеч­ни­ка (у лож­но­скор­пио­нов, вось­ми­лу­че­вых ко­рал­лов и др.).

У по­зво­ноч­ных В. ди­ок­си­да уг­ле­ро­да и др. га­зо­об­раз­ных ве­ществ про­ис­хо­дит че­рез лёг­кие или жаб­ры; во­да, со­ли и про­дук­ты азо­ти­сто­го об­ме­на в осн. уда­ля­ют­ся ор­га­на­ми вы­де­ле­ния, напр. поч­ка­ми, из­бы­ток со­лей на­трия у мор­ских птиц и мор­ских пре­смы­каю­щих­ся – со­ле­вы­ми же­ле­за­ми, у кос­ти­стых рыб – хло­рид­ны­ми клет­ка­ми в жаб­рах, у хря­ще­вых – рек­таль­ной же­ле­зой. У мле­ко­пи­таю­щих во­да и не­ко­то­рые со­ли вы­де­ля­ют­ся по­то­вы­ми же­ле­за­ми. У че­ло­ве­ка поч­ки уда­ля­ют из­бы­ток во­ды, не­ор­га­нич. и ор­га­нич. ве­ществ из ор­га­низ­ма, ки­шеч­ник – ос­тат­ки не­ис­поль­зо­ван­ных ком­по­нен­тов пи­щи, по­сту­пив­ших в же­лу­доч­но-ки­шеч­ный тракт сек­ре­тов же­лёз, слу­щив­шие­ся клет­ки (вы­во­дят­ся с ка­лом). У че­ло­ве­ка мас­сой 70 кг при нор­маль­ном пи­ще­вом ре­жи­ме за су­тки лёг­кие уда­ля­ют ок. 400 л ди­ок­си­да уг­ле­ро­да; поч­ки вы­де­ля­ют в су­тки 21 г мо­че­ви­ны, 0,63 г мо­че­вой ки­сло­ты, 0,56 г гип­пу­ро­вой ки­сло­ты, 1,05 г креа­ти­ни­на; с мо­чой вы­во­дят­ся ми­нер. и ор­га­нич. ки­сло­ты. В. во­ды с мо­чой со­став­ля­ет в сред­нем 1,2 л, с по­том – 0,5 л, с ка­лом – 0,1 л, зна­чи­тельные ко­ли­че­ст­ва во­ды ис­па­ря­ют­ся с по­верх­но­сти те­ла, часть па­ров во­ды уда­ля­ет­ся с вы­ды­хае­мым воз­ду­хом лёг­ки­ми; об­щее ко­ли­че­ст­во азо­та, экс­кре­ти­руе­мо­го с мо­чой, 11 г, с ка­лом – 1,7 г, с по­том – 1 г.

Ре­гу­ля­ция про­цес­са В. про­ис­хо­дит при уча­стии нерв­ной сис­те­мы, же­лёз внутр. сек­ре­ции, ау­та­кои­дов. Один и тот же гор­мон у раз­ных жи­вот­ных оди­на­ко­во влия­ет на про­ни­цае­мость кле­ток для во­ды и на транс­порт ио­нов и обес­пе­чи­ва­ет под­дер­жа­ние по­сто­ян­ст­ва со­ста­ва внутр. сре­ды ор­га­низ­мов, их го­мео­стаз. Напр., у бес­хво­стых ам­фи­бий аль­до­сте­рон сти­му­ли­ру­ет вса­сы­ва­ние ио­нов Na + клет­ка­ми ко­жи из пре­сной во­ды, клет­ка­ми тол­стой киш­ки из её со­дер­жи­мо­го, клет­ка­ми по­чеч­ных ка­наль­цев и мо­че­во­го пу­зы­ря из на­хо­дя­щей­ся в их про­све­те жид­ко­сти. Ар­ги­нин-ва­зо­то­цин во всех этих ор­га­нах уве­ли­чи­ва­ет про­ни­цае­мость для во­ды и её вса­сы­ва­ние в кровь. Аде­к­ват­ность дея­тель­но­сти ор­га­нов В. оце­ни­ва­ют по со­пос­тав­ле­нию по­треб­ле­ния и вы­ве­де­ния ве­ществ, их кон­цен­тра­ции в сы­во­рот­ке кро­ви. Для ис­сле­до­ва­ния В. оп­ре­де­ля­ют объ­ём, фи­зи­ко-хи­мич. осо­бен­но­сти вы­де­ляе­мых жид­ко­стей, про­во­дят изу­че­ние ба­лан­са по со­от­но­ше­нию по­треб­ле­ния и В. См. так­же Вод­но-со­ле­вой об­мен, Га­зо­об­мен, По­то­от­де­ле­ние.

Выделение у растений

Вы­де­ле­ние у рас­те­ний осу­ще­ст­в­ля­ет­ся все­ми жи­вы­ми клет­ка­ми (в осн. ли­сть­ев и кор­ней), а так­же клет­ка­ми спец. вы­де­лит. тка­ней (же­ле­зи­сты­ми во­лос­ка­ми, млеч­ни­ка­ми, нек­тар­ни­ка­ми и др.). Вы­де­ляе­мые ве­ще­ст­ва мо­гут на­ка­п­ли­вать­ся в ва­куо­лях, кле­точ­ных стен­ках или вы­но­сить­ся на по­верх­ность ор­га­на, от­ку­да они смы­ва­ют­ся осад­ка­ми. Про­дук­та­ми вы­де­лит. тка­ней яв­ля­ют­ся ду­биль­ные ве­ще­ст­ва, нек­тар, сли­зи, смо­лы, эфир­ные мас­ла и др. В со­став кор­не­вых и лис­то­вых вы­де­ле­ний вхо­дят ио­ны ка­лия и маг­ния, нит­ра­ты, фос­фа­ты, суль­фа­ты, ор­га­нич. ки­сло­ты (ща­ве­ле­вая, ли­мон­ная, яб­лоч­ная, ян­тар­ная, фу­ма­ро­вая), ами­но­кис­ло­ты и ами­ды, фер­мен­ты, ви­та­ми­ны, са­ха­ра, гор­мо­ны. Ко­ли­че­ст­во вы­де­ляе­мых ве­ществ мо­жет со­став­лять до 30% от мас­сы со­еди­не­ний, обра­зо­ван­ных при фо­то­син­те­зе (в дожд­ли­вое вре­мя уве­ли­чи­ва­ет­ся). Ско­рость В. за­ви­сит от фи­зио­ло­гич. со­стоя­ния рас­те­ния, сте­пе­ни его на­сы­щен­но­сти дан­ным эле­мен­том, воз­рас­та, а так­же от фак­то­ров ок­ру­жаю­щей сре­ды (темп-ры, ос­ве­щён­но­сти, взаи­мо­дей­ст­вия с воз­бу­ди­те­ля­ми бо­лез­ней и т. д.). Напр., мо­ло­дые кор­ни и ли­стья, как пра­ви­ло, вы­де­ля­ют боль­ше ве­ществ, чем ста­рые, мак­си­мум кор­не­вых В. при­хо­дит­ся на пе­ри­од цве­те­ния.

В. по­мо­га­ет клет­ке, ор­га­ну, ор­га­низ­му под­дер­жи­вать по­сто­ян­ст­во сво­е­го со­ста­ва. Кор­не­вые В. влия­ют на хи­мич. и фи­зич. свой­ст­ва поч­вы, спо­соб­ст­ву­ют бо­лее рав­но­мер­но­му рас­пре­де­ле­нию ио­нов и ве­ществ в поч­вен­ном рас­тво­ре, из­ме­ня­ют его ки­слот­ность. Бла­го­да­ря В. рас­те­ния мно­го­крат­но ис­поль­зу­ют эле­мен­ты пи­та­ния в био­гео­це­но­зе. Про­дук­ты В. слу­жат важ­ным фак­то­ром влия­ния рас­те­ний друг на дру­га (ал­ле­ло­па­тия). Они ре­гу­ли­ру­ют в поч­ве «мик­ро­био­ло­гич. рав­но­ве­сие», сти­му­ли­руя раз­ви­тие од­них ви­дов бак­те­рий или гри­бов и по­дав­ляя жиз­не­дея­тель­ность дру­гих.

Источник

Система органов выделения у животных

В результате обмена веществ в организме накапливаются различные продукты распада. Выведение их из организма — обязательное условие жизни, в противном случае наступает самоотравление и гибель животного. Выделение и удаление продуктов распада из организма происходят через легкие во время дыхания, кишечник, кожу и через органы мочеотделения. К органам мочеотделения относятся почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.
Почки (рис. 6) расположены в поясничной области, по обе стороны позвоночного столба. Как правило, они окружены жировой тканью. Снаружи почки покрыты соединительнотканной оболочкой. С внутренней стороны каждой почки имеется углубление — ворота почки, через которые проходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и мочеточники. На продольном разрезе почек можно увидеть три слоя: наружный — корковый, или мочеотделительный, центральный — мозговой, или мочеотводящий, и средний — пограничный. Моча образуется в сосудистых клубочках и мочевых канальцах коркового слоя. Первая фаза ее образования называется фильтрационной. Из крови фильтруется жидкость с растворенными в ней веществами, кроме белков (первичная моча). Во вторую фазу происходит обратное всасывание в кровь некоторого количества воды, аминокислот, глюкозы. Моча приобретает определенную консистенцию и свойственный ей химический состав. Почки работают непрерывно, моча же из организма выделяется периодически. Работа почек регулируется парасимпатической нервной системой, а через посредство сосудов также и симпатической.

Источник



Животное и его система выделения

Выделения — это своего рода непрерывная уборка и поддержка чистоты в организме.

Детская энциклопедия « Аванта+ »

§38. ВЫДЕЛЕНИЯ У ЖИВОТНЫХ

Основное понятие: ВЫДЕЛЕНИЕ

Вспомните! Что такое обмен веществ?

На улице опять ноябрь,

И листья с дерева летит,

И луч солнца золотит

Легким туманом покрытый сад.

Растения в процессе жизнедеятельности образуют очень мало вредных и ненужных соединений, но и они удаляются из клеток. Под осень такие продукты накапливаются в листьях деревьев, и будут удалены во время листопада. Что удаляют из организма животного, как это происходит?

Каково значение выделения для организма животных?

Из организма животных удаляются очень разные вещества. Они могут накапливаться и вызывать нарушение нормальной жизни животного. Такими соединениями могут быть: 1) конечные продукты окисления (углекислый газ, вода); 2) избыток воды и солей; 3) ядовитые соединения, которые поступили в организм с пищей или образовавшихся во время реакций (например. аммиак); -1) конечные продукты обмена белков (это нітрогенвмісні соединения — аммиак, мочевина, мочевая кислота); б) чужеродные вещества (например, ядохимикаты).

У животных, которые еще не имеют настоящих тканей и органов (губки, кишковопорожнинні) выделение продуктов обмена осуществляется на уровне клеток через их мембраны с помощью сократительных вакуолей и остаточных телец. А во всех остальных животных в этом процессе участвуют различные органы. Первую группу образуют органы, которые специализируются на выделении, — протанефридії, метанефридії, зеленые железы выделительные трубочки, почки. Специализированные органы удаляют мочу — жидкость с растворенными веществами. Ко второй группе относят органы дыхательной, пищеварительной и покровной систем, которые, помимо своих функций, осуществляют еще и выделительную. Так, жабры и легкие удаляют углекислый газ, кишечник — непереваренные остатки, кожа — соли, мочевину.

Даже при таком беглом обзоре можно удивиться и спросить: для чего такое разнообразие органов « уборка и поддержания чистоты »? Причина в том, что выделение обеспечивает такую необходимую и такую важную для жизнедеятельности как условие постоянство условий внутренней среды — гомеостаз. Кроме того, такое разнообразие органов объясняется еще и тем, что выделительная система может наилучшим образом осуществлять выделение в различных условиях существования: удалять избыток солей в морских обитателей и избыток воды у пресноводных, экономить воду у жителей засушливых местностей, быстро увольнять подвижных животных от лишнего веса и тому подобное.

Итак, ВЫДЕЛЕНИЯ ЖИВОТНЫХ — совокупность процессов, обеспечивающих выведение из организма избытка воды, конечных продуктов обмена, солей и ядовитых веществ, попавших в организм или образовавшихся в нем.

Какие типы органов выделения есть у животных?

В процессе эволюции животного мира органы выделения появились на довольно поздних этапах. У губок и кишечнополостных специализированных органов нет и выделения из организма конечных продуктов обмена осуществляется путем диффузии через поверхность тела. Первые специализированные органы выделения — протонефридії появляются у плоских червей. Это разветвленная трубочка, которая открывается на поверхности тела порой. У кольчатых червей, которые ведут водный образ жизни, функционируют метанефрида. Они имеют вид трубок, которые одним концом открываются в полость, а противоположным концом — наружу. Органами выделения наземных беспозвоночных (паукообразных, насекомых) есть выделительные трубочки (мальпигиевы сосуды) количеством от двух до нескольких сотен. Каждый сосуд открывается в кишечник на границе средней и задней кишок, а другой конец слепо замкнут и омывается лимфою.

У позвоночных животных органами выделения являются парные почки, которые расположены в брюшной полости вблизи позвоночника. Каждая почка состоит из тысяч почечных элементов, тесно связанные кровеносными сосудами. Канальцы от этих элементов собирают мочу и направляют ее в парных мочеточников, которые ведут к мочевого пузыря. Последний открывается наружу сечовивідним каналом, или мочеиспускательным каналом.

У большинства позвоночных животных органы выделения формируют сечовицільну систему, в которую входят мочевыводящие пути (мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал) и органы образования мочи (почки).

Ил. 151. Схема строения протонефридія планарии: 1 — видільний канал; 2 — разветвления канальцев; 3 — звездчатые клетки: 4 — мерцающий пучох

Ил. 152. Метанефридії дождевого червячка

I л. 153. Мальпигиевы сосуды насекомых: 1 — средняя кишка: 2 — выделительные трубки; 3 — задняя кишка; 4 — прямая кишка

Итак, основными типами органов выделения у животных есть протонефридії, метанефридії, выделительные трубки, почки.

Формы выделения с у животных?

Деятельность большинства специализированных органов выделения связана с процессами фильтрации и обратного всасывания. Так, в почки поступает кровь, которая содержит растворенные вещества для удаления из организма. Кровь фильтруется с образованием мочи, с которой благодаря всасыванию возвращаются в организм полезные вещества.

Своеобразной форме выделения является перевод в труднорастворимую форму вредных веществ, что осуществляется в специальных клетках тела. Например, жировое тело у насекомых имеет клетки, способные накапливать и выделять мочевую кислоту.

Важное место в « уборке » относится и такой форме выделения как превращение веществ. Например, печень способна превращать определенные ядовитые вещества в безвредные для организма соединения. Особенно важным в этом смысле является превращение ядовитого аммиака в растворимый и безопасную мочевину. Синтез мочевины в клетках печени — основной путь обезвреживания аммиака в всех позвоночных животных.

Таким образом, можно назвать три основные формы выделения: 1) растворение продуктов обмена и удаление их с мочой; 2) изолирование продуктов обмена; 3) преобразования продуктов обмена в безвредные.

Исследование мочи в различных группах животных позволяют расширить представление о формах выделения. У водных животных в моче преобладает легкорозчинний аммиак, в водно-наземных — мочевина, а у наземных — важкорозчинна мочевая кислота. Поэтому по преобладанию одного из трех нітрогенвмісних продуктов белкового обмена животных разделяют на три группы по соответствующей форме выделения: 1) животные, которые выделяют аммиак (большинство беспозвоночных, пресноводные костные рыбы); 2) животные, которые выделяют мочевину (хрящевые рыбы, морские костные рыбы, амфибии, млекопитающие); 3) животные, которые выделяют мочевую кислоту (насекомые, пресмыкающиеся, птицы). Условия жизни на суше (экономия воды) обусловливают замену конечных продуктов обмена — легкорастворимые аммиак и мочевая кислота заменяются важкорозчинною мочевой кислотой (насекомые, пресмыкающиеся, птицы).

Итак, разнообразие продуктов выделения порождает и разнообразие форм выделения.

I л. 154. Мочевыделительная система млекопитающих

1. Растворение продуктов обмена и удаление с мочой

2. Изолирование продуктов обмена

3. Превращение продуктов обмена в безвредные

Упражнение 1. Сопоставьте органы выделения с группами животных и их представителями.

Источник

Выделение

В процессе эволюции продукты выделения и механизмы их выведения из организма сильно изменялись. С усложнением организации и переходом в новые среды обитания наряду с кожей и почками появлялись и другие органы выделения или выделительную функцию начинали вторично выполнять уже имеющиеся органы. Выделительные процессы у животных связаны с активизацией их обмена веществ, а также гораздо более сложными процессами жизнедеятельности.

Простейшие освобождаются путём диффузии их через мембрану. Для удаления излишка воды простейшие имеют сократительные вакуоли. Губки и кишечнополостные — продукты обмена удаляют тоже путём диффузии. Первые выделительные органы самого простого строения появляются у плоских червей и немертин. Они носят название протонефридиев, или пламенные клетки. У кольчатых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных выделительных органов — метанефридиев. Органами выделения ракообразных являются зелёные железы, расположенные у основания антенн. Моча накапливается в мочевом пузыре, а затем изливается наружу. У насекомых имеются мальпигиевы трубочки, открывающиеся в пищеварительный тракт. Выделительная система у всех позвоночных в основных чертах одинакова: она состоит из почечных телец — нефронов, с помощью которых из крови удаляются продукты метаболизма. У птиц и млекопитающих в процессе эволюции выработалась почка третьего типа — метанефрос, канальцы которой имеют два сильно извитых участка (как у человека) и длинную петлю Генле. В длинных участках почечного канальца происходит обратное всасывание воды, что позволяет животным успешно приспособиться к жизни на суше и экономно расходовать воду.

Таким образом, в различных группах живых организмов можно наблюдать различные органы выделения, адаптирующие данные организмы к выбранной ими среде обитания. Различное строение органов выделения ведёт к появлению различий в количестве и виде выделяемых продуктов обмена веществ. Наиболее общими продуктами выделения для всех организмов являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Далеко не все продукты обмена выводятся из организма. Многие из них являются полезными и входят в состав клеток этого организма.

Пути выделения продуктов обмена веществ

В результате обмена веществ образуются более простые конечные продукты: вода, углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др. они, а также избыток минеральных солей удаляются из организма. Углекислый газ и некоторое количество воды в виде пара выводится через лёгкие. Основное количество воды (около 2 литров) с растворёнными в ней мочевиной, хлористым натрием и другими неорганическими солями выводится через почки и в меньшем количестве через потовые железы кожи. Функцию выделения до некоторой степени выполняет и печень. Соли тяжёлых металлов (меди, свинца), которые случайно попали с пищей в кишечник и являются сильными ядами, а также продукты гниения всасываются из кишечника в кровь и поступают в печень. Здесь они обезвреживаются — соединяются с органическими веществами, теряя при этом токсичность и способность всасываться в кровь, — и с желчью выводятся через кишечник, лёгких и кожи из организма удаляются конечные продукты диссимиляции, вредные вещества, избыток воды и неорганических веществ и поддерживается постоянство внутренней среды.

Органы выделения

Образующиеся в процессе обмена вещества вредные продукты распада (аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.) должны быть удалены из организма. Это необходимое условие жизнедеятельности, поскольку накопление их вызывает самоотравление организма и гибель. В выведении ненужных организму веществ участвуют многие органы. Все нерастворимые в воде и, следовательно, не всасывающиеся в кишечнике вещества выводятся с калом. Углекислый газ, вода (частично), удаляются через лёгкие, а вода, соли, некоторые органические соединения — с потом через кожу. Однако большая часть продуктов распада выделяется в составе мочи через мочевыделительную систему. У высших позвоночных животных и у человека выделительная система состоит из двух почек с их выводными протоками — мочеточниками, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, по которому моча выводится наружу при сокращении мускулатуры стенок мочевого пузыря.

Почки — главный орган выделения, так как в них происходит процесс образования мочи.

Строение и работа почек

Почки — парный орган бобовидной формы — расположены на внутренней поверхности задней стенки брюшной полости на уровне поясницы. К почкам подходят почечные артерии и нервы, а отходят от них мочеточники и вены. Вещество почки состоит из двух слоёв: наружный (корковый) более тёмный, и внутренний (мозговой) светлый.

Мозговое вещество представлено многочисленными извитыми канальцами, идущими от капсул нефронов и возвращающимися в кору почек. Светлый внутренний слой состоит из собирательных трубок, образующих пирамидки, обращённые вершинами внутрь и заканчивающиеся отверстиями. По извитым почечным канальцами, густо оплетёнными капиллярами, из капсулы проходит первичная моча. Из первичной мочи в капилляры возвращается (реабсорбируется) часть воды, глюкоза. Оставшаяся более концентрированная вторичная моча поступает в пирамидки.

Почечная лоханка имеет форму воронки, широкой стороной обращённой к пирамидкам, узкой — к воротам почки. К ней примыкают две большие чаши. По трубочкам пирамидок, через сосочки, вторичная моча просачивается сначала в малые чашечки (их 8-9 штук), затем в две большие чашечки, а из них в почечную лоханку, где собирается и проводится в мочеточник.

Ворота почки — вогнутая сторона почки, от которой отходит мочеточник. Здесь же в почку входит почечная артерия и отсюда же выходит почечная вена. По мочеточнику вторичная моча постоянно стекает в мочевой пузырь. По почечной артерии непрерывно приносится кровь, подлежащая очистке от конечных продуктов жизнедеятельности. После прохождения через сосудистую систему почки кровь из артериальной становится венозной и выносится в почечную вену.

Мочеточники. Парные трубки 30–35 см длиной, состоят из гладкой мускулатуры, выстланы эпителием, снаружи покрыты соединительной тканью. Соединяют почечную лоханку с мочевым пузырём.

Мочевой пузырь. Мешок, стенки которого состоят из гладкой мускулатуры, выстланной переходным эпителием. У мочевого пузыря выделяют верхушку, тело и дно. В области дна к нему под острым углом подходят мочеточники. От дна же — шейки — начинается мочеиспускательный канал. Стенка мочевого пузыря состоит из трёх слоёв: слизистой оболочки, мышечного слоя и соединительнотканной оболочки. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием, способным собираться в складки и растягиваться. В области шейки мочевого пузыря имеется сфинктер (мышечный сжиматель). Функция мочевого пузыря заключается в накапливании мочи и при сокращении стенок выделять мочу наружу через (3 — 3,5 часа).

Мочеиспускательный канал. Трубка, стенки которой состоят из гладкой мускулатуры, выстланной эпителием (многорядным и цилиндрическим). У выходного отверстия канала имеется сфинктер. Выводит мочу во внешнюю среду.

Каждая почка состоит из огромного количества (около миллиона) сложных образований — нефронов. Нефрон — функциональная единица почки. Капсулы расположены в корковом слое почки, тогда как канальцы — преимущественно в мозговом. Капсула нефрона напоминает шар, верхняя часть которого вдавлена в нижнюю, так что между его стенками образуется щель — полость капсулы.

От неё отходит тоненькая и длинная извитая трубочка — каналец. Стенки канальца, как и каждая из двух стенок капсулы, образованы одним слоем эпителиальных клеток.

Почечная артерия, войдя в почку, делится на большое количество веточек. Тонкий сосуд, называющийся переносящей артерией, заходит во вдавленную часть капсулы, образуя там клубочек капилляров. Капилляры собираются в сосуд, который выходит из капсулы, — выносящую артерию. Последняя подходит к извилистому канальцу и снова распадается на капилляры, оплетающие его. Эти капилляры собираются в вены, которые, сливаясь, образуют почечную вену и выносят кровь из почки.

Нефроны

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, который состоит из капсулы клубочка, имеющей форму двустенного бокала, и канальцев. Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате формируется почечное (мальпигиево) тельце.

Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитый каналец. За ним следует петля нефрона, состоящая из нисходящей и восходящей частей. Петля нефрона переходит в дистальный извитый каналец, впадающий в собирательную трубочку. Собирательные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всём протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. В основе мочеобразования лежат два процесса — фильтрация и реабсорбция.

Фильтрация происходит в капсулах. Диаметр приносящей артерии больше, чем выносящей, поэтому давление крови в капиллярах клубочка достаточно высокое (70–80 мм рт.ст.). благодаря такому высокому давлению плазма крови вместе с растворёнными в ней неорганическими и органическими веществами проталкивается сквозь тонкую стенку капилляра и внутреннюю стенку капсулы. При этом профильтровываются все вещества с относительно малым диаметром молекул. Вещества с крупными молекулами (белки), а также форменные элементы крови остаются в крови. Таким образом, в результате фильтрации образуется первичная моча, в состав которой входят все компоненты плазмы крови (соли, аминокислоты, глюкоза и другие вещества) за исключением белков и жиров. Концентрация этих веществ в первичной моче такая же, как ив плазме крови.

Образовавшаяся в результате фильтрации в капсулах первичная моча поступает в канальцы. По мере её прохождения по канальцам эпителиальные клетки их стенок отбирают обратно, возвращают в кровь значительное количество воды и необходимые организму вещества. Этот процесс называется реабсорбцией. В отличие от фильтрации он протекает за счёт активной деятельности клеток канальцевого эпителия с затратами энергии и поглощением кислорода. Некоторые вещества (глюкоза, аминокислоты) реабсорбируют полностью, так что во вторичной моче, которая поступает в мочевой пузырь, их нет. Другие вещества (минеральные соли) всасываются из канальцев в кровь в необходимых организму количествах, а остальное количество выводится наружу.

Большая суммарная поверхность почечных канальцев (до 40–50 м 2 ) и активная деятельность их клеток способствуют тому, что из 150 литров суточной первичной мочи образуется только 1,5–2,0 литра вторичной (конечной). У человека за час образуется до 7200 мл первичной мочи, а выделяется 60–120 мл вторичной. Это значит, что 98–99% её всасывается обратно. Вторичная моча отличается от первичной отсутствием сахара, аминокислот и повышенной концентрацией мочевины (почти в 70 раз).

Непрерывно образующаяся моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь (резервуар мочи), из которого по мочеиспускательному каналу периодически выводится из организма.

Регуляция деятельности почек

Деятельность почек, как и деятельность других выделительных систем, регулируется нервной системой и железами внутренней секреции — главным образом.

гипофизом. Прекращение работы почек неминуемо ведёт к смерти, наступающей в результате отравления организма вредными продуктами обмена веществ.

Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме множество различных функций.

Функция
Выделительная Почки удаляют из организма избыток воды, органических и неорганических веществ, продукты азотного обмена.
Регуляция водного баланса Позволяет контролировать объём крови, лимфы и внутриклеточной жидкости за счёт изменения объёма выводимой с мочой воды.
Регуляция постоянства осмотического давления жидкостей (осморегуляция) Происходит за счёт изменения количества выводимых осмотически активных веществ.
Регуляция ионного состава жидкостей Обусловлена возможностью избирательного изменения интенсивности экскреции различных ионов с мочой. Влияет также и на кислотноосновное состояние путём экскреции водородных ионов.
Образование и выделение в кровоток физиологически активных веществ Гормоны, витамины, ферменты.
Регуляция Регуляция артериального давления путём изменения объёма циркулирующей в организме крови.
Регуляция эритропоэза Выделяющийся гормон эритропоэтин влияет на активность деления стволовых клеток красного костного мозга, изменяя тем самым количество форменный элементов (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов) в крови.
Образование гуморальных факторов Свёртывание крови (тромбобластина, тромбоксана), а также участие в обмене физиологического антикоагулянта гепарина.
Метаболистическая Принимают участие в обмене белков, липидов и углеводов.
Защитная Обеспечивают выделение из организма различных токсичных соединений.

Выделение у растений

Растения, в отличие от животных, выделяют лишь небольшие количества азотистых продуктов, которые выводятся в виде аммиака путём диффузии. Водные растения выделяют продукты метаболизма путём диффузии в окружающую среду. Наземные же растения накапливают ненужные вещества (соли и органические вещества — кислоты) в листьях — и освобождаются от них при листопаде или же накапливают их в стеблях и листьях, которые осенью отмирают. За счёт изменения тургорного давления в клетках растения могут переносить даже значительные сдвиги в осмотической концентрации окружающей жидкости до тех пор, пока она остаётся ниже осмотической концентрации внутри клеток. Если же концентрация растворённых веществ в окружающей жидкости выше, чем внутри клеток, то происходит плазмолиз и гибель клеток.

Источник

Урок 9 Выделение у растений и животных

Урок 9. Выделение у растений и животных

Выделение – процесс выведения из организма ненужных веществ, которые образовались в процессе обмена веществ.

*Протонефридии – органы выделения у плоских червей.

*Метанефридии – парные органы выделения большинства у большинства кольчатых червей.

*Мальпигиевы сосуды – органы, выполняющие функцию выделения у ряда наземных членистоногих.

Почка – основной орган выделительной системы позвоночных животных.

Листопад – процесс сбрасывания листвы растениями для удаления ненужных веществ и защиты от иссушения. Листопад у растений умеренного пояса происходит с наступлением зимы, а у растений субтропиков и тропиков – в засушливый период.

Основная и дополнительная литература по теме урока

  1. Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни. / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018.
  2. Биология в схемах и таблицах / А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов.
  3. Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. для уч — ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А. И. Никишов. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
  4. Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
  5. Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М.: Баласс, 2014.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

На уроке будут раскрыты особенности процесса выделения веществ у растений и животных.

Удаление многих ненужных организму веществ у животных осуществляется через выделительную систему. А, как и что выделяют растения?

Растения, как и все живые организмы, обладают таким важнейшим свойством, как обмен веществ. К сожалению, еще широко распространен взгляд на растения как на поглотителей элементов минерального питания, в которые «что попало, то пропало». На самом деле растения активно и пассивно выделяют большое количество органических и минеральных веществ, в частности:

а) листья выделяют кислород, углекислый газ, транспирационную воду, летучие метаболиты (например, эфирные масла), ряд минеральных веществ;

б) дождевые воды, стекающие по листьям и стволам, вымывают из листьев значительное количество органических и минеральных веществ;

в) корни растений выделяют значительное количество продуктов фотосинтеза, которые используются микрофлорой ризосферы и симбиотическими организмами (микоризные грибы, азотфиксирующие бактерии и актиномицеты); корневые выделения содержат сахара, органические кислоты и ряд минеральных соединений;

г) перед отмиранием отдельных органов растений (например, листьев перед листопадом) из них происходит реутилизация («откачка») необходимых растению веществ (чаще всего соединений азота и фосфора) и накопление в отмирающих органах многих балластных веществ;

д) некоторые растения засоленных почв (тамариски, кермеки) способны выделять избыток солей в виде солевого раствора через особые «железки» на листьях;

е) как защитную реакцию растений можно рассматривать выделение смол, млечного сока и других веществ и ответ на травмирование их организмов;

ж) наконец, многие растения выделяют нектар благодаря имеющимся у них специальным «железкам» – нектарникам.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Выделите цветом правильные суждения.

Варианты ответов:

  1. В процессе эволюции животного мира органы выделения появились на довольно поздних этапах.
  2. У губок и кишечнополостных специализированных органов нет и выделения из организма конечных продуктов обмена осуществляется путем диффузии через поверхность тела.
  3. Первые специализированные органы выделения – протонефридии появляются у кольчатых червей.
  4. Это разветвленная трубочка, которая открывается на поверхности тела порой.
  5. У кольчатых червей, которые ведут водный образ жизни, функционируют протонефридии.
  6. Они имеют вид трубок, которые одним концом открываются в полость, а противоположным концом – наружу.
  7. Органами выделения наземных беспозвоночных (паукообразных, насекомых) есть зеленые железы (мальпигиевы сосуды) количеством от двух до нескольких сотен.

Правильный вариант ответа:

  1. В процессе эволюции животного мира органы выделения появились на довольно поздних этапах.
  2. У губок и кишечнополостных специализированных органов нет и выделения из организма конечных продуктов обмена осуществляется путем диффузии через поверхность тела.
  3. Первые специализированные органы выделения — протонефридии появляются у кольчатых червей.
  4. Это разветвленная трубочка, которая открывается на поверхности тела порой.
  5. У кольчатых червей, которые ведут водный образ жизни, функционируют протонефридии.
  6. Они имеют вид трубок, которые одним концом открываются в полость, а противоположным концом – наружу.
  7. Органами выделения наземных беспозвоночных (паукообразных, насекомых) есть зеленые железы (мальпигиевы сосуды) количеством от двух до нескольких сотен.

Задание 2. Заполните пропуски в таблице. Сопоставьте органы выделения с группами животных и их представителями.

Источник

Выделение

В процессе эволюции продукты выделения и механизмы их выведения из организма сильно изменялись. С усложнением организации и переходом в новые среды обитания наряду с кожей и почками появлялись и другие органы выделения или выделительную функцию начинали вторично выполнять уже имеющиеся органы. Выделительные процессы у животных связаны с активизацией их обмена веществ, а также гораздо более сложными процессами жизнедеятельности.

Простейшие освобождаются путём диффузии их через мембрану. Для удаления излишка воды простейшие имеют сократительные вакуоли. Губки и кишечнополостные — продукты обмена удаляют тоже путём диффузии. Первые выделительные органы самого простого строения появляются у плоских червей и немертин. Они носят название протонефридиев, или пламенные клетки. У кольчатых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных выделительных органов — метанефридиев. Органами выделения ракообразных являются зелёные железы, расположенные у основания антенн. Моча накапливается в мочевом пузыре, а затем изливается наружу. У насекомых имеются мальпигиевы трубочки, открывающиеся в пищеварительный тракт. Выделительная система у всех позвоночных в основных чертах одинакова: она состоит из почечных телец — нефронов, с помощью которых из крови удаляются продукты метаболизма. У птиц и млекопитающих в процессе эволюции выработалась почка третьего типа — метанефрос, канальцы которой имеют два сильно извитых участка (как у человека) и длинную петлю Генле. В длинных участках почечного канальца происходит обратное всасывание воды, что позволяет животным успешно приспособиться к жизни на суше и экономно расходовать воду.

Таким образом, в различных группах живых организмов можно наблюдать различные органы выделения, адаптирующие данные организмы к выбранной ими среде обитания. Различное строение органов выделения ведёт к появлению различий в количестве и виде выделяемых продуктов обмена веществ. Наиболее общими продуктами выделения для всех организмов являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Далеко не все продукты обмена выводятся из организма. Многие из них являются полезными и входят в состав клеток этого организма.

Пути выделения продуктов обмена веществ

В результате обмена веществ образуются более простые конечные продукты: вода, углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др. они, а также избыток минеральных солей удаляются из организма. Углекислый газ и некоторое количество воды в виде пара выводится через лёгкие. Основное количество воды (около 2 литров) с растворёнными в ней мочевиной, хлористым натрием и другими неорганическими солями выводится через почки и в меньшем количестве через потовые железы кожи. Функцию выделения до некоторой степени выполняет и печень. Соли тяжёлых металлов (меди, свинца), которые случайно попали с пищей в кишечник и являются сильными ядами, а также продукты гниения всасываются из кишечника в кровь и поступают в печень. Здесь они обезвреживаются — соединяются с органическими веществами, теряя при этом токсичность и способность всасываться в кровь, — и с желчью выводятся через кишечник, лёгких и кожи из организма удаляются конечные продукты диссимиляции, вредные вещества, избыток воды и неорганических веществ и поддерживается постоянство внутренней среды.

Органы выделения

Образующиеся в процессе обмена вещества вредные продукты распада (аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.) должны быть удалены из организма. Это необходимое условие жизнедеятельности, поскольку накопление их вызывает самоотравление организма и гибель. В выведении ненужных организму веществ участвуют многие органы. Все нерастворимые в воде и, следовательно, не всасывающиеся в кишечнике вещества выводятся с калом. Углекислый газ, вода (частично), удаляются через лёгкие, а вода, соли, некоторые органические соединения — с потом через кожу. Однако большая часть продуктов распада выделяется в составе мочи через мочевыделительную систему. У высших позвоночных животных и у человека выделительная система состоит из двух почек с их выводными протоками — мочеточниками, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, по которому моча выводится наружу при сокращении мускулатуры стенок мочевого пузыря.

Почки — главный орган выделения, так как в них происходит процесс образования мочи.

Строение и работа почек

Почки — парный орган бобовидной формы — расположены на внутренней поверхности задней стенки брюшной полости на уровне поясницы. К почкам подходят почечные артерии и нервы, а отходят от них мочеточники и вены. Вещество почки состоит из двух слоёв: наружный (корковый) более тёмный, и внутренний (мозговой) светлый.

Мозговое вещество представлено многочисленными извитыми канальцами, идущими от капсул нефронов и возвращающимися в кору почек. Светлый внутренний слой состоит из собирательных трубок, образующих пирамидки, обращённые вершинами внутрь и заканчивающиеся отверстиями. По извитым почечным канальцами, густо оплетёнными капиллярами, из капсулы проходит первичная моча. Из первичной мочи в капилляры возвращается (реабсорбируется) часть воды, глюкоза. Оставшаяся более концентрированная вторичная моча поступает в пирамидки.

Почечная лоханка имеет форму воронки, широкой стороной обращённой к пирамидкам, узкой — к воротам почки. К ней примыкают две большие чаши. По трубочкам пирамидок, через сосочки, вторичная моча просачивается сначала в малые чашечки (их 8-9 штук), затем в две большие чашечки, а из них в почечную лоханку, где собирается и проводится в мочеточник.

Ворота почки — вогнутая сторона почки, от которой отходит мочеточник. Здесь же в почку входит почечная артерия и отсюда же выходит почечная вена. По мочеточнику вторичная моча постоянно стекает в мочевой пузырь. По почечной артерии непрерывно приносится кровь, подлежащая очистке от конечных продуктов жизнедеятельности. После прохождения через сосудистую систему почки кровь из артериальной становится венозной и выносится в почечную вену.

Мочеточники. Парные трубки 30–35 см длиной, состоят из гладкой мускулатуры, выстланы эпителием, снаружи покрыты соединительной тканью. Соединяют почечную лоханку с мочевым пузырём.

Мочевой пузырь. Мешок, стенки которого состоят из гладкой мускулатуры, выстланной переходным эпителием. У мочевого пузыря выделяют верхушку, тело и дно. В области дна к нему под острым углом подходят мочеточники. От дна же — шейки — начинается мочеиспускательный канал. Стенка мочевого пузыря состоит из трёх слоёв: слизистой оболочки, мышечного слоя и соединительнотканной оболочки. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием, способным собираться в складки и растягиваться. В области шейки мочевого пузыря имеется сфинктер (мышечный сжиматель). Функция мочевого пузыря заключается в накапливании мочи и при сокращении стенок выделять мочу наружу через (3 — 3,5 часа).

Мочеиспускательный канал. Трубка, стенки которой состоят из гладкой мускулатуры, выстланной эпителием (многорядным и цилиндрическим). У выходного отверстия канала имеется сфинктер. Выводит мочу во внешнюю среду.

Каждая почка состоит из огромного количества (около миллиона) сложных образований — нефронов. Нефрон — функциональная единица почки. Капсулы расположены в корковом слое почки, тогда как канальцы — преимущественно в мозговом. Капсула нефрона напоминает шар, верхняя часть которого вдавлена в нижнюю, так что между его стенками образуется щель — полость капсулы.

От неё отходит тоненькая и длинная извитая трубочка — каналец. Стенки канальца, как и каждая из двух стенок капсулы, образованы одним слоем эпителиальных клеток.

Почечная артерия, войдя в почку, делится на большое количество веточек. Тонкий сосуд, называющийся переносящей артерией, заходит во вдавленную часть капсулы, образуя там клубочек капилляров. Капилляры собираются в сосуд, который выходит из капсулы, — выносящую артерию. Последняя подходит к извилистому канальцу и снова распадается на капилляры, оплетающие его. Эти капилляры собираются в вены, которые, сливаясь, образуют почечную вену и выносят кровь из почки.

Нефроны

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, который состоит из капсулы клубочка, имеющей форму двустенного бокала, и канальцев. Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате формируется почечное (мальпигиево) тельце.

Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитый каналец. За ним следует петля нефрона, состоящая из нисходящей и восходящей частей. Петля нефрона переходит в дистальный извитый каналец, впадающий в собирательную трубочку. Собирательные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всём протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. В основе мочеобразования лежат два процесса — фильтрация и реабсорбция.

Фильтрация происходит в капсулах. Диаметр приносящей артерии больше, чем выносящей, поэтому давление крови в капиллярах клубочка достаточно высокое (70–80 мм рт.ст.). благодаря такому высокому давлению плазма крови вместе с растворёнными в ней неорганическими и органическими веществами проталкивается сквозь тонкую стенку капилляра и внутреннюю стенку капсулы. При этом профильтровываются все вещества с относительно малым диаметром молекул. Вещества с крупными молекулами (белки), а также форменные элементы крови остаются в крови. Таким образом, в результате фильтрации образуется первичная моча, в состав которой входят все компоненты плазмы крови (соли, аминокислоты, глюкоза и другие вещества) за исключением белков и жиров. Концентрация этих веществ в первичной моче такая же, как ив плазме крови.

Образовавшаяся в результате фильтрации в капсулах первичная моча поступает в канальцы. По мере её прохождения по канальцам эпителиальные клетки их стенок отбирают обратно, возвращают в кровь значительное количество воды и необходимые организму вещества. Этот процесс называется реабсорбцией. В отличие от фильтрации он протекает за счёт активной деятельности клеток канальцевого эпителия с затратами энергии и поглощением кислорода. Некоторые вещества (глюкоза, аминокислоты) реабсорбируют полностью, так что во вторичной моче, которая поступает в мочевой пузырь, их нет. Другие вещества (минеральные соли) всасываются из канальцев в кровь в необходимых организму количествах, а остальное количество выводится наружу.

Большая суммарная поверхность почечных канальцев (до 40–50 м 2 ) и активная деятельность их клеток способствуют тому, что из 150 литров суточной первичной мочи образуется только 1,5–2,0 литра вторичной (конечной). У человека за час образуется до 7200 мл первичной мочи, а выделяется 60–120 мл вторичной. Это значит, что 98–99% её всасывается обратно. Вторичная моча отличается от первичной отсутствием сахара, аминокислот и повышенной концентрацией мочевины (почти в 70 раз).

Непрерывно образующаяся моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь (резервуар мочи), из которого по мочеиспускательному каналу периодически выводится из организма.

Регуляция деятельности почек

Деятельность почек, как и деятельность других выделительных систем, регулируется нервной системой и железами внутренней секреции — главным образом.

гипофизом. Прекращение работы почек неминуемо ведёт к смерти, наступающей в результате отравления организма вредными продуктами обмена веществ.

Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме множество различных функций.

Функция
Выделительная Почки удаляют из организма избыток воды, органических и неорганических веществ, продукты азотного обмена.
Регуляция водного баланса Позволяет контролировать объём крови, лимфы и внутриклеточной жидкости за счёт изменения объёма выводимой с мочой воды.
Регуляция постоянства осмотического давления жидкостей (осморегуляция) Происходит за счёт изменения количества выводимых осмотически активных веществ.
Регуляция ионного состава жидкостей Обусловлена возможностью избирательного изменения интенсивности экскреции различных ионов с мочой. Влияет также и на кислотноосновное состояние путём экскреции водородных ионов.
Образование и выделение в кровоток физиологически активных веществ Гормоны, витамины, ферменты.
Регуляция Регуляция артериального давления путём изменения объёма циркулирующей в организме крови.
Регуляция эритропоэза Выделяющийся гормон эритропоэтин влияет на активность деления стволовых клеток красного костного мозга, изменяя тем самым количество форменный элементов (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов) в крови.
Образование гуморальных факторов Свёртывание крови (тромбобластина, тромбоксана), а также участие в обмене физиологического антикоагулянта гепарина.
Метаболистическая Принимают участие в обмене белков, липидов и углеводов.
Защитная Обеспечивают выделение из организма различных токсичных соединений.

Выделение у растений

Растения, в отличие от животных, выделяют лишь небольшие количества азотистых продуктов, которые выводятся в виде аммиака путём диффузии. Водные растения выделяют продукты метаболизма путём диффузии в окружающую среду. Наземные же растения накапливают ненужные вещества (соли и органические вещества — кислоты) в листьях — и освобождаются от них при листопаде или же накапливают их в стеблях и листьях, которые осенью отмирают. За счёт изменения тургорного давления в клетках растения могут переносить даже значительные сдвиги в осмотической концентрации окружающей жидкости до тех пор, пока она остаётся ниже осмотической концентрации внутри клеток. Если же концентрация растворённых веществ в окружающей жидкости выше, чем внутри клеток, то происходит плазмолиз и гибель клеток.

Источник



Особенности процесса выделения у растений и животных

Живые организмы — это одна большая лаборатория. В них происходят сотни химических реакций между различными биомолекулами, например, процесс фотосинтеза у растений. У всех этих метаболических реакций есть побочные продукты, которые удаляются в процессе экскреции (выделения).

Давайте узнаем, как процесс выделения отходов жизнедеятельности происходит у растений и животных.

Выделение у растений

По сравнению с животными, растения не имеют хорошо развитой выделительной системы, которая могла бы выводить азотсодержащие отходы. Это связано с различиями в их физиологии. Поэтому растения используют разные стратегии выведения.

Газообразные отходы, образующиеся при дыхании (углекислый газ) и фотосинтезе (кислород), диффундируют через устьица в листьях и чечевички в других частях растения. Избыточная вода испаряется в основном из устьиц, а также с внешней поверхности стебля, плодов и т.д. Процесс избавления от лишней воды называется транспирацией.

Отходы, такие как кислород, углекислый газ и вода, являются сырьем для других клеточных реакций. Таким образом расходуется избыток углекислого газа и воды. Единственный главный газообразный продукт выделения растений — кислород!

Многие растения хранят органические отходы в своих постоянных тканях, в которых есть отмершие клетки, например, в сердцевине древесины. Растения также запасают отходы в своих листьях или коре. Они периодически удаляются по мере опадания листвы и шелушения коры.

Некоторые отходы хранятся в специальных клетках или клеточных вакуолях. Во время катаболических процессов образуются различные отходы, такие как дубильные вещества, эфирные масла, камеди, смолы и т. д. Чайные листья, амла и орехи бетель (супари) содержат танин. Дубильные вещества содержатся также в коре деревьев.

Листья многих растений, таких как эвкалипт, лимон, священный базилик (туласи) и др., содержат эфирные масла. Кожура апельсинов, лимонов и лепестки таких цветов, как роза и жасмин, также содержат масла. Некоторые растительные метаболиты хранятся в виде густой белой жидкости.

Смолы — еще одна группа отходов, которые обычно встречаются в стеблях хвойных деревьев (например, сосны, пихты). Алкалоиды — это тип токсичных метабалитов, но некоторые из них полезны для людей. Хинин и морфин — это лекарства, полученные из алкалоидов, хранящихся в коре хинного дерева и цветках опийного мака соответственно. Кофеин, содержащийся в семенах кофе, и никотин в листьях табака также являются алкалоидами.

Органические кислоты, которые могут оказаться вредными для растений, часто соединяются с избытком катионов и выпадают в осадок в виде нерастворимых кристаллов, которые можно безопасно хранить в растительных клетках. Кристаллы оксалата кальция накапливаются в некоторых клубнях, таких как ямс.

Водные растения теряют большую часть своих метаболических отходов путем прямой диффузии в окружающую их воду. Наземные растения выделяют отходы в почву вокруг себя.

Выделение у животных

Основными продуктами выделения животных являются углекислый газ, избыток воды и азотистые соединения, такие как аммиак, мочевина, мочевая кислота и т.д. Двуокись углерода и вода образуются в процессе тканевого дыхания. Азотистые соединения образуются при распаде белков и аминокислот. Также выводятся вода и соли, превышающие потребности организма.

Многие одноклеточные организмы, такие как амеба, выбрасывают отходы путем диффузии с поверхности своего тела. У простейших нет органов для выделения. Поскольку они живут в водной среде обитания, их отходы выводятся путем диффузии через плазматическую мембрану.

Простые многоклеточные организмы, такие как гидра, избавляются от твердых отходов через рот. У высших многоклеточных организмов есть четко определенные специализированные органы выделения. Эти органы могут быть простыми трубчатыми структурами, как у плоских червей и пиявок. Выделительные органы насекомых (например, кузнечика, таракана и мухи) также трубчатые. Они удаляют азотистые отходы из жидкости в организме и помогают поддерживать водный баланс. У позвоночных основными органами выделения и поддержания водного баланса являются почки.

Источник

Выделительная функция растений

Виктория Рощина Выделительная активность растений является проявлением фундаментальных свойства всех живых организмов в виду необходимости иметь возможность обмена веществами и энергией с окружающей средой.

Секреторная функция свойственна всем живым организмам. На уровне клетки выделение продуктов метаболизма вызывается необходимостью удаления соединений, не являющихся нужными в данный момент для функционирования цитоплазмы.

В отличие от подвижных животных растения как прикрепленные к субстрату организмы обладают большей химической защитой в виде огромного разнообразия экскретируемых веществ, главным образом, вторичных метаболитов. Это способствует адаптации к окружающей их “живой“ среде – жизни среди других организмов в биоценозе. Современное состояние вопроса о выделении метаболитов растениями характеризуется стремлением познать химическую природу экскретирумых соединений и тонкие механизмы их действия. Эти знания необходимы для правильной оценки роли этих веществ в жизнедеятельности самого организма и формирования окружающей его среды.

Все клетки растения способны выделять в окружающую среду продукты метаболизма. Выделение веществ или происходит в результате нормальной секреторной деятельности организма, или является следствием воздействия стрессовых факторов. Первый тип выделительной функции представляет собой обычное физиологическое явление. У многих растений в процессе эволюции выработались специализированные секреторные системы внутритканевой и внешней секреции, позволяющие наиболее эффективно экскретировать продукты вторичного обмена. Второй тип выделительной деятельности возникает в экстремальных условиях и отличается от первого наличием в выделениях «стрессовых», т. е. несвойственных обычному набору выделяемых веществ и часто отсутствием специализированных выделительных структур.

Нормальная секреторная функция, свойственная любой растительной клетке, обусловлена необходимостью удаления из цитоплазмы и накопления в вакуоли продуктов вторичного обмена как веществ запаса или просто избыточных, так и «защитных» метаболитов, токсичных для патогенов или травоядных животных. Кроме того, в результате секреции из клетки выводятся наружу токсичные метаболиты или продукты специализированных секреторных клеток, выполняющих разнообразные функции. Внутриклеточная секреция является не только обычной и необходимой функцией в жизнедеятельности каждой растительной клетки, но и исходным этапом секреторной деятельности многоклеточного растительного организма с участием специализированных систем.У неспециализированных клеток секреторные процессы выражены слабее, чем у специализированных секреторных клеток.

Компоненты выделений — это продукты первичного или вторичного метаболизма. В специализированных секреторных структурах часто преобладают продукты вторичного обмена: альдегиды, терпеноиды, флавоноиды и др. Многие из них образуются в ответвлениях основных метаболических путей: шикиматном (флавоноиды, фенолы, алкалоиды), мевалонатном (терпены) и др. Продукты, выделяемые наружу, могут быть газообразными (кислород, озон,углекислый газ,водород,угарный газ и разнообразные летучие терпены, составляющие ароматы растений), жидкими ( терпены и фенолы смол, сахара нектара и т.д.), твердыми (кристаллы солей, фенолов и др. веществ). Жизнь на Земле невозможна без выделения кислорода, который является необходимым для дыхания живых организмов, а также углекислого газа, используемого растениями в процессе фотосинтеза для выработки кислорода. Большинство других веществ экскретов участвуют во взаимодействии растений с другими организмами в биоценозах.

В растениях имеются особые клетки (идиобласты), секреторные процессы в которых являются основными, и это – самые примитивные секреторные образования, ближе всего относящихся к неспециализированным паренхимным клеткам. В многоклеточном растительном организме, кроме идиобластов, имеются сложные специализированные органы выделения, состоящие из совокупности клеток. По происхождению и расположению такие секреторные структуры могут быть разделены 1. на внутренние (которые локализованы внутри растения и секретируют вещества во внутриклеточные или межклеточные пространства ) и на 2. внешние, что располагаются на поверхности растения и экскретируют секрет во внешнюю среду. На фотографии показаны секреторные волоски листа гибиска, флуоресцируюшие в ультрафиолетовом свете.

Выделение веществ имеет разное значение. В некоторых случаях эти функции очевидны — выделение нектара для насекомоопыляемых растений, ловчая слизь и пищеварительные соки в железках насекомоядных растений. Выделения солевых железок и гидатод (структуры, выделяющие воду и водные растворы) имеют приспособительное значение как способ освобождения от избытка солей и воды. О роли выделяемых вторичных соединений известно значительно меньше. Полагают, что им принадлежит важная роль во взаимоотношениях растений и животных. Вторичные экзометаболиты могут выполнять роль аттрактантов или обонятельных и вкусовых репеллентов. Выделения, обладающие бактериостатическим или бактерицидным действием, играют роль в иммунитете растений и оздоравливают среду вокруг растения.

Помимо нормальной секреции неповрежденными растениями, наблюдается выделение веществ под влиянием стрессовых факторов — резких колебаний температуры, освещенности, загрязнения среды и др. Состав и количество «стрессовых» выделений значительно отличаются от обычной экскреции.

Количество стрессовых метаболитов в выделениях часто превышает уровень нормальных метаболитов. Многие из них являются токсичными для человека и других млекопитающих и могут быть причинами серьезных отравлений и заболеваний, что необходимо учитывать при использовании растений в качестве пищевых продуктов.

Продукты выделительной деятельности, как в нормальных, так и стрессовых условиях обладают биологической активностью. Однако интактные (неповрежденные) растения выделяют столь малые количества веществ, что они не могут вызывать значительных изменений в росте других растений, зато их достаточно для выполнения сигнальной функции или функции узнавания. Например, компоненты нектара в ничтожных концентрациях распознаются насекомыми- опылителями.Напротив, стрессовые метаболиты благодаря относительно высокой концентрации и токсичности вызывают более мощные биологические нарушения, как у животных, так и у растений и микроорганизмов, затрагивая структурное и функциональное состояния клеток, что отражается в изменениях роста или приводит к деструктивным изменениям и гибели. Стрессовым метаболитам, по-видимому, принадлежит основная роль явлениях биохимической конкуренции в фитоценозе. Однако в природных условиях нелегко провести грань между нормальными метаболитами и стрессовыми. Стресс развивается постепенно и захватывает не все клетки сразу. Разница обнаруживается лишь в крайних экстремальных случаях, например в условиях засушливого или, наоборот, переувлажненного климата, а также в зоне тропической растительности, где биохимическое взаимовлияние растений проявляется наиболее ярко.

Сведения о составе растительных выделений, их роли в жизни самого растения и взаимодействии его с другими организмами имеют важное значение для развития фундаментальных и прикладных наук. Они способствуют пониманию процессов жизнедеятельности растительного организма, устойчивости к экстремальным факторам среды, защиты от патогенов, осуществления репродуктивной функции. Эти сведения могут быть полезными для ботанической науки — хемосистематики, которая использует знания химического состава растительных экскретов как дополнительный систематический признак. Наконец, современная медицинская наука вводит понятие «медицинская ботаника», в которой химический состав и биологические эффекты выделений растений являются фундаментом для производства лекарств природного происхождения, столь необходимых в век химии и стрессовых воздействий. Развитие биотехнологии предусматривает производство новых природных продуктов, среди которых и продукты выделительной деятельности растений — природные инсектициды, гербициды, фунгициды

Рощина В. Д., Рощина В. В. 1989. Выделительная функция высших растений. М., Наука. 214 с.

Roshchina, V.V. and Roshchina V.D. 1993. The Excretory Function of Higher Plants. Springer, Berlin 384 pp.

Рощина В. В., Рощина В. Д., 2012. Выделительная функция высших растений. Saarbrucken, LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH, 476 с

Источник

§ 21. Выделение — необходимое условие обмена веществ

Организмы в процессе жизнедеятельности образуют конечные продукты обмена, которые выделяются в окружающую среду. Освобождение от них называют выделением. У растений и грибов, в отличие от животных, нет специальной выделительной системы. Продукты обмена у них могут накапливаться в клетках и органах. Например, плодовые тела старых шляпочных грибов содержат ядовитые вещества, поэтому их нельзя употреблять в пищу.

У растений продукты обмена веществ накапливаются в вакуолях клеток, в специальных хранилищах, например в смоляных ходах у хвойных, млечных ходах у одуванчика и молочая. У многолетних растений они накапливаются в коре, иногда в древесине. Удаление продуктов жизнедеятельности у растений происходит через корни и опавшие листья. Установлено, что к осени в клетках листьев накапливаются вредные для растения вещества, которые удаляются из растения вместе с опадающими листьями.

Через устьица и чечевички коры, например березы, из растения удаляется углекислый газ (см. рис. 53).

Выделение Сахаров у растений осуществляется специальными образованиями — нектарниками. У большинства растений они находятся в цветках, а у некоторых — на стеблях и листьях. Нектар обладает бактерицидными свойствами и защищает завязь цветка от микроорганизмов. К тому же нектар наряду с окрашенным венчиком и ароматом цветков является важным приспособлением для привлечения насекомых, осуществляющих перекрестное опыление.

Через специальные железы растений в атмосферу выделяются летучие вещества, в том числе эфирные масла. К эфиромасличным растениям относятся пеларгония, мята, мелисса, эвкалипт. Многие из них используются в лекарственных целях, а также для ароматизации продуктов, изготовления парфюмерной продукции.

Опавшие листья растений содержат неорганические и органические вещества и представляют собой очень ценное удобрение. Поэтому садоводы закладывают листья в компостные кучи. Благодаря опавшим листьям почва в лесу ежегодно обогащается перегноем. Вот почему их не надо жечь. Вполне понятно, что сбор опавших листьев и вообще удаление лесной подстилки в лесу отрицательно сказываются на жизни деревьев.

В городах, где почва и воздух загрязнены выхлопными газами автомобилей, выбросами промышленных предприятий, в листьях накапливаются ядовитые вещества. Поэтому их нельзя использовать для приготовления компоста, а почву следует регулярно удобрять.

У животных в процессе обмена веществ также образуются вредные продукты жизнедеятельности, которые удаляются во внешнюю среду. У гидры, медузы продукты обмена удаляются через поверхность тела. У насекомых эту функцию выполняют трубчатые выросты кишечника, через которые из полости тела удаляется жидкость с продуктами обмена. У дождевого червя органами выделения служат выделительные трубочки — по одной паре в каждом членике. Вода и продукты распада из полости тела собираются с помощью воронки и выводятся по трубочкам через отверстие на поверхности тела.

Продукты обмена у рыб удаляются через жабры и почки. У птиц и млекопитающих продукты обмена веществ выводятся через почки, легкие, кишечник и потовые железы. Через легкие выводятся углекислый газ, вода и некоторые летучие вещества. Кишечник выделяет некоторые соли в составе экскрементов. У большинства зверей и человека часть вредных для организма веществ удаляется вместе с потом.

Однако основная роль в выделительных процессах принадлежит почкам. Они выводят из организма мочу, содержащую воду, соли, аммиак, мочевину или мочевую кислоту. Через почки из организма удаляются многие чужеродные и ядовитые вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности или при принятии лекарств.

Ответьте на вопросы

  1. Где у растений накапливаются продукты обмена веществ?
  2. Как происходит выделение вредных веществ у растений?
  3. Какие продукты обмена веществ выделяются из организма позвоночных животных через легкие, кишечник, потовые железы?

Новые понятия

Подумайте!

Чем различается выделение веществ у растений и животных?

Моя лаборатория

У растений вредные продукты жизнедеятельности удаляются во время листопада. Листопад обычен у деревьев и кустарников. Изредка встречается у трав, например у крапивы, недотроги. Массовый листопад, приводящий к полной потере листьев, происходит у растений умеренного пояса с наступлением зимы, а у растений субтропиков и тропиков в засушливый период.

У древесных растений умеренных широт подготовка к листопаду начинается задолго до наступления морозов. Перед листопадом листья меняют свою окраску с зеленой на желтую, оранжевую, красную и др. (рис. 61).

Разнообразие окраски листьев перед листопадом

Рис. 61. Разнообразие окраски листьев перед листопадом

Это связано с тем, что к осени происходит старение листьев. В них накапливаются продукты обмена веществ, разрушается зеленый пигмент листьев — хлорофилл. Более стойкие пигменты (красные, желтые и др.) сохраняются. Они-то и придают листьям осеннюю окраску в этот период.

Сигналом к наступлению листопада служит сокращение длины светового дня. Установлено, что деревья вблизи уличных фонарей сохраняют листья дольше, чем растущие вдали от них.

Опадение листьев связано с появлением у основания листа отделительного слоя из легко разъединяющихся клеток. Поэтому даже при небольшом ветре листья опадают. Продолжительность листопада у различных растений неодинаковая. Береза сбрасывает листья около двух месяцев, липа и дуб — в течение двух недель. Деревья, растущие в одиночку или небольшими группами, где они подвержены ветру, теряют листья раньше, чем растущие в лесу. Листопадные деревья в лесах умеренных широт стоят без листьев до восьми-девяти месяцев в году, во влажных тропических лесах — иногда всего несколько дней. Листопад играет важную роль в жизни леса — опавшие листья перегнивают и служат хорошим удобрением, предохраняют корни от вымерзания.

Но не все растения сбрасывают листья. Некоторые сохраняют их всю зиму. Это вечнозеленые кустарнички: брусника, вереск, клюква. Мелкие, плотные листья этих растений, слабо испаряющие воду, сохраняются под снегом.

С зелеными листьями зимует большинство хвойных деревьев и кустарников. Некоторые травы, например земляника, клевер, чистотел, тоже уходят под снег зелеными.

Задание

Осенью проведите наблюдения в природе за изменениями в жизни растений: окраской листьев, листопадом (начало и конец), созреванием плодов и семян (каких растений), изменениями в жизни животных (исчезновение муравьев, отлет птиц).

Выводы к главе 3

Обмен веществ — основное свойство всех организмов. Организмы непрерывно обмениваются с окружающей средой веществами и энергией. С прекращением обмена веществ прекращается и жизнь.

Питание — необходимое условие обмена веществ. По способу питания все организмы делят на две группы: автотрофы и гетеротро-фы. Автотрофные организмы образуют органические вещества из неорганических с использованием энергии Солнца или энергии, освобождающейся в ходе химических реакций. Гетеротрофные организмы питаются готовыми органическими веществами.

Дыхание — процесс постоянного обмена газами (газообмен) между организмом и окружающей средой. В результате дыхания освобождается энергия, заключенная в органических веществах клеток. Эта энергия используется на процессы жизнедеятельности организма: питание, рост, развитие, размножение, передвижение веществ.

Транспорт веществ в организме обеспечивает связь между всеми органами организма и с окружающей средой. Транспортная система растений представлена сосудами и ситовидными трубками. У животных основными переносчиками питательных веществ и кислорода являются гемолимфа и кровь.

Выделение — освобождение организма от вредных продуктов жизнедеятельности. У растений они удаляются с опавшими листьями. У животных выделение осуществляется через поверхность тела, систему выделительных трубочек, жабры, почки, легкие, кишечник, кожу.

Источник

Урок 9 Выделение у растений и животных

Урок 9. Выделение у растений и животных

Выделение – процесс выведения из организма ненужных веществ, которые образовались в процессе обмена веществ.

*Протонефридии – органы выделения у плоских червей.

*Метанефридии – парные органы выделения большинства у большинства кольчатых червей.

*Мальпигиевы сосуды – органы, выполняющие функцию выделения у ряда наземных членистоногих.

Почка – основной орган выделительной системы позвоночных животных.

Листопад – процесс сбрасывания листвы растениями для удаления ненужных веществ и защиты от иссушения. Листопад у растений умеренного пояса происходит с наступлением зимы, а у растений субтропиков и тропиков – в засушливый период.

Основная и дополнительная литература по теме урока

  1. Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни. / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018.
  2. Биология в схемах и таблицах / А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов.
  3. Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. для уч — ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А. И. Никишов. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
  4. Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
  5. Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М.: Баласс, 2014.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

На уроке будут раскрыты особенности процесса выделения веществ у растений и животных.

Удаление многих ненужных организму веществ у животных осуществляется через выделительную систему. А, как и что выделяют растения?

Растения, как и все живые организмы, обладают таким важнейшим свойством, как обмен веществ. К сожалению, еще широко распространен взгляд на растения как на поглотителей элементов минерального питания, в которые «что попало, то пропало». На самом деле растения активно и пассивно выделяют большое количество органических и минеральных веществ, в частности:

а) листья выделяют кислород, углекислый газ, транспирационную воду, летучие метаболиты (например, эфирные масла), ряд минеральных веществ;

б) дождевые воды, стекающие по листьям и стволам, вымывают из листьев значительное количество органических и минеральных веществ;

в) корни растений выделяют значительное количество продуктов фотосинтеза, которые используются микрофлорой ризосферы и симбиотическими организмами (микоризные грибы, азотфиксирующие бактерии и актиномицеты); корневые выделения содержат сахара, органические кислоты и ряд минеральных соединений;

г) перед отмиранием отдельных органов растений (например, листьев перед листопадом) из них происходит реутилизация («откачка») необходимых растению веществ (чаще всего соединений азота и фосфора) и накопление в отмирающих органах многих балластных веществ;

д) некоторые растения засоленных почв (тамариски, кермеки) способны выделять избыток солей в виде солевого раствора через особые «железки» на листьях;

е) как защитную реакцию растений можно рассматривать выделение смол, млечного сока и других веществ и ответ на травмирование их организмов;

ж) наконец, многие растения выделяют нектар благодаря имеющимся у них специальным «железкам» – нектарникам.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Выделите цветом правильные суждения.

Варианты ответов:

  1. В процессе эволюции животного мира органы выделения появились на довольно поздних этапах.
  2. У губок и кишечнополостных специализированных органов нет и выделения из организма конечных продуктов обмена осуществляется путем диффузии через поверхность тела.
  3. Первые специализированные органы выделения – протонефридии появляются у кольчатых червей.
  4. Это разветвленная трубочка, которая открывается на поверхности тела порой.
  5. У кольчатых червей, которые ведут водный образ жизни, функционируют протонефридии.
  6. Они имеют вид трубок, которые одним концом открываются в полость, а противоположным концом – наружу.
  7. Органами выделения наземных беспозвоночных (паукообразных, насекомых) есть зеленые железы (мальпигиевы сосуды) количеством от двух до нескольких сотен.

Правильный вариант ответа:

  1. В процессе эволюции животного мира органы выделения появились на довольно поздних этапах.
  2. У губок и кишечнополостных специализированных органов нет и выделения из организма конечных продуктов обмена осуществляется путем диффузии через поверхность тела.
  3. Первые специализированные органы выделения — протонефридии появляются у кольчатых червей.
  4. Это разветвленная трубочка, которая открывается на поверхности тела порой.
  5. У кольчатых червей, которые ведут водный образ жизни, функционируют протонефридии.
  6. Они имеют вид трубок, которые одним концом открываются в полость, а противоположным концом – наружу.
  7. Органами выделения наземных беспозвоночных (паукообразных, насекомых) есть зеленые железы (мальпигиевы сосуды) количеством от двух до нескольких сотен.

Задание 2. Заполните пропуски в таблице. Сопоставьте органы выделения с группами животных и их представителями.

Источник

Особенности процесса выделения у растений и животных

Живые организмы — это одна большая лаборатория. В них происходят сотни химических реакций между различными биомолекулами, например, процесс фотосинтеза у растений. У всех этих метаболических реакций есть побочные продукты, которые удаляются в процессе экскреции (выделения).

Давайте узнаем, как процесс выделения отходов жизнедеятельности происходит у растений и животных.

Выделение у растений

По сравнению с животными, растения не имеют хорошо развитой выделительной системы, которая могла бы выводить азотсодержащие отходы. Это связано с различиями в их физиологии. Поэтому растения используют разные стратегии выведения.

Газообразные отходы, образующиеся при дыхании (углекислый газ) и фотосинтезе (кислород), диффундируют через устьица в листьях и чечевички в других частях растения. Избыточная вода испаряется в основном из устьиц, а также с внешней поверхности стебля, плодов и т.д. Процесс избавления от лишней воды называется транспирацией.

Отходы, такие как кислород, углекислый газ и вода, являются сырьем для других клеточных реакций. Таким образом расходуется избыток углекислого газа и воды. Единственный главный газообразный продукт выделения растений — кислород!

Многие растения хранят органические отходы в своих постоянных тканях, в которых есть отмершие клетки, например, в сердцевине древесины. Растения также запасают отходы в своих листьях или коре. Они периодически удаляются по мере опадания листвы и шелушения коры.

Некоторые отходы хранятся в специальных клетках или клеточных вакуолях. Во время катаболических процессов образуются различные отходы, такие как дубильные вещества, эфирные масла, камеди, смолы и т. д. Чайные листья, амла и орехи бетель (супари) содержат танин. Дубильные вещества содержатся также в коре деревьев.

Листья многих растений, таких как эвкалипт, лимон, священный базилик (туласи) и др., содержат эфирные масла. Кожура апельсинов, лимонов и лепестки таких цветов, как роза и жасмин, также содержат масла. Некоторые растительные метаболиты хранятся в виде густой белой жидкости.

Смолы — еще одна группа отходов, которые обычно встречаются в стеблях хвойных деревьев (например, сосны, пихты). Алкалоиды — это тип токсичных метабалитов, но некоторые из них полезны для людей. Хинин и морфин — это лекарства, полученные из алкалоидов, хранящихся в коре хинного дерева и цветках опийного мака соответственно. Кофеин, содержащийся в семенах кофе, и никотин в листьях табака также являются алкалоидами.

Органические кислоты, которые могут оказаться вредными для растений, часто соединяются с избытком катионов и выпадают в осадок в виде нерастворимых кристаллов, которые можно безопасно хранить в растительных клетках. Кристаллы оксалата кальция накапливаются в некоторых клубнях, таких как ямс.

Водные растения теряют большую часть своих метаболических отходов путем прямой диффузии в окружающую их воду. Наземные растения выделяют отходы в почву вокруг себя.

Выделение у животных

Основными продуктами выделения животных являются углекислый газ, избыток воды и азотистые соединения, такие как аммиак, мочевина, мочевая кислота и т.д. Двуокись углерода и вода образуются в процессе тканевого дыхания. Азотистые соединения образуются при распаде белков и аминокислот. Также выводятся вода и соли, превышающие потребности организма.

Многие одноклеточные организмы, такие как амеба, выбрасывают отходы путем диффузии с поверхности своего тела. У простейших нет органов для выделения. Поскольку они живут в водной среде обитания, их отходы выводятся путем диффузии через плазматическую мембрану.

Простые многоклеточные организмы, такие как гидра, избавляются от твердых отходов через рот. У высших многоклеточных организмов есть четко определенные специализированные органы выделения. Эти органы могут быть простыми трубчатыми структурами, как у плоских червей и пиявок. Выделительные органы насекомых (например, кузнечика, таракана и мухи) также трубчатые. Они удаляют азотистые отходы из жидкости в организме и помогают поддерживать водный баланс. У позвоночных основными органами выделения и поддержания водного баланса являются почки.

Источник

Выделения это живая природа

Выделение продуктов жизнедеятельности — процесс, обеспечивающий освобождение от продуктов обмена, избытка воды, солей. В выделении участвуют почки, легкие, потовые железы и желудочно-кишечный тракт.

Выделение продуктов жизнедеятельности

Мочевыделительная система

Мочевыделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Почки — парные органы бобовидной формы, расположенные в поясничном отделе по бокам от позвоночника. Масса — 120-200 г. На вогнутой стороне находятся «ворота», через которые проходят мочеточник, почечные артерии и вены, нервы, лимфатические сосуды. Почка покрыта капсулой — соединительнотканной оболочкой.

На продольном разрезе почки виден темный наружный (корковый) слой и светлый внутренний (мозговой). Мозговой слой (лежит кнутри от коркового) образует 15-20 пирамид, вершины которых обращены в полость -почечную лоханку. Между пирамидами в виде столбиков располагается корковое вещество. В корковом слое находятся капсулы нефронов, сосудистые клубочки, извитые канальцы, а в мозговом — петли нефронов и собирательные трубочки. От лоханки почки отходит мочеточник длиной 30-35 см.

Функции почек: образование и выведение мочи, содержащей продукты диссимиляции; участие в регуляции объема крови, лимфы и тканевой жидкости, кислотно-щелочного равновесия, артериального давления, обмена углеводов, липидов и белков; секреция биологически активных веществ (ангиотензин, эритропоэтин, простагландины, ренин, регуляторы свертывания крови и фибринолиза); поддержание гомеостаза.

Мочеточники открываются в мочевой пузырь. Это полый гладкомышечный орган, расположенный в полости малого таза, служит для накопления и выведения мочи. Объем около 750 мл. По мере наполнения мочой пузырь растягивается и опорожняется. От мочевого пузыря начинается мочеиспускательный канал, заканчивающийся выводным отверстием.

система выделения

Нефрон

Нефрон имеет особое кровоснабжение. Отходящая от брюшной аорты почечная артерия распадается на большое число более мелких приносящих артерий. Подходя к нефрону, приносящая артерия внутри капсулы Шумлянского — Боумена образует клубочек капилляров (капиллярная сеть I порядка); они собираются в выносящую артерию, которая выходит из капсулы и образует вокруг извитых канальцев капиллярную сеть II порядка. Капилляры сливаются в мелкие венулы, венулы — в мелкие вены, а те — в почечную вену.

Образование мочи

Образование мочи идет в два этапа: фильтрация и реабсорбция.

  1. Фильтрация. Через стенки капилляров клубочка (капиллярная сеть I порядка) в полость капсулы Шумлянского — Боумена фильтруется плазма (без белков).

Факторы, способствующие фильтрации: просвет выносящей артерии в 2 раза меньше, чем просвет приносящей артерии, и высокое давление в капиллярах клубочков.

Факторы, препятствующие фильтрации: онкотическое давление белков плазмы крови и давление фильтрата, находящегося в полости капсулы.

В результате фильтрации образуется первичная моча (150-180 л в сутки). Содержит продукты диссимиляции и необходимые вещества: глюкозу, аминокислоты, минеральные соли). Из капсулы клубочка первичная моча поступает в извитой каналец.

  1. Реабсорбция (обратное всасывание). Из первичной мочи, находящейся в просвете канальца, в капиллярную сеть II порядка всасываются вода и глюкоза, ионы К+, Na+, аминокислоты и др. В результате реабсорбции образуется вторичная моча (около 1,5 л в сутки). Содержит мочевину, мочевую кислоту, аммиак, сульфаты и др.

Работа почек регулируется вегетативной нервной системой. Центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга.

образование мочи

Это конспект по теме «Выделение продуктов жизнедеятельности. Система выделения». Выберите дальнейшие действия:

Источник



Выделение

В процессе эволюции продукты выделения и механизмы их выведения из организма сильно изменялись. С усложнением организации и переходом в новые среды обитания наряду с кожей и почками появлялись и другие органы выделения или выделительную функцию начинали вторично выполнять уже имеющиеся органы. Выделительные процессы у животных связаны с активизацией их обмена веществ, а также гораздо более сложными процессами жизнедеятельности.

Простейшие освобождаются путём диффузии их через мембрану. Для удаления излишка воды простейшие имеют сократительные вакуоли. Губки и кишечнополостные — продукты обмена удаляют тоже путём диффузии. Первые выделительные органы самого простого строения появляются у плоских червей и немертин. Они носят название протонефридиев, или пламенные клетки. У кольчатых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных выделительных органов — метанефридиев. Органами выделения ракообразных являются зелёные железы, расположенные у основания антенн. Моча накапливается в мочевом пузыре, а затем изливается наружу. У насекомых имеются мальпигиевы трубочки, открывающиеся в пищеварительный тракт. Выделительная система у всех позвоночных в основных чертах одинакова: она состоит из почечных телец — нефронов, с помощью которых из крови удаляются продукты метаболизма. У птиц и млекопитающих в процессе эволюции выработалась почка третьего типа — метанефрос, канальцы которой имеют два сильно извитых участка (как у человека) и длинную петлю Генле. В длинных участках почечного канальца происходит обратное всасывание воды, что позволяет животным успешно приспособиться к жизни на суше и экономно расходовать воду.

Таким образом, в различных группах живых организмов можно наблюдать различные органы выделения, адаптирующие данные организмы к выбранной ими среде обитания. Различное строение органов выделения ведёт к появлению различий в количестве и виде выделяемых продуктов обмена веществ. Наиболее общими продуктами выделения для всех организмов являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Далеко не все продукты обмена выводятся из организма. Многие из них являются полезными и входят в состав клеток этого организма.

Пути выделения продуктов обмена веществ

В результате обмена веществ образуются более простые конечные продукты: вода, углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др. они, а также избыток минеральных солей удаляются из организма. Углекислый газ и некоторое количество воды в виде пара выводится через лёгкие. Основное количество воды (около 2 литров) с растворёнными в ней мочевиной, хлористым натрием и другими неорганическими солями выводится через почки и в меньшем количестве через потовые железы кожи. Функцию выделения до некоторой степени выполняет и печень. Соли тяжёлых металлов (меди, свинца), которые случайно попали с пищей в кишечник и являются сильными ядами, а также продукты гниения всасываются из кишечника в кровь и поступают в печень. Здесь они обезвреживаются — соединяются с органическими веществами, теряя при этом токсичность и способность всасываться в кровь, — и с желчью выводятся через кишечник, лёгких и кожи из организма удаляются конечные продукты диссимиляции, вредные вещества, избыток воды и неорганических веществ и поддерживается постоянство внутренней среды.

Органы выделения

Образующиеся в процессе обмена вещества вредные продукты распада (аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.) должны быть удалены из организма. Это необходимое условие жизнедеятельности, поскольку накопление их вызывает самоотравление организма и гибель. В выведении ненужных организму веществ участвуют многие органы. Все нерастворимые в воде и, следовательно, не всасывающиеся в кишечнике вещества выводятся с калом. Углекислый газ, вода (частично), удаляются через лёгкие, а вода, соли, некоторые органические соединения — с потом через кожу. Однако большая часть продуктов распада выделяется в составе мочи через мочевыделительную систему. У высших позвоночных животных и у человека выделительная система состоит из двух почек с их выводными протоками — мочеточниками, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, по которому моча выводится наружу при сокращении мускулатуры стенок мочевого пузыря.

Почки — главный орган выделения, так как в них происходит процесс образования мочи.

Строение и работа почек

Почки — парный орган бобовидной формы — расположены на внутренней поверхности задней стенки брюшной полости на уровне поясницы. К почкам подходят почечные артерии и нервы, а отходят от них мочеточники и вены. Вещество почки состоит из двух слоёв: наружный (корковый) более тёмный, и внутренний (мозговой) светлый.

Мозговое вещество представлено многочисленными извитыми канальцами, идущими от капсул нефронов и возвращающимися в кору почек. Светлый внутренний слой состоит из собирательных трубок, образующих пирамидки, обращённые вершинами внутрь и заканчивающиеся отверстиями. По извитым почечным канальцами, густо оплетёнными капиллярами, из капсулы проходит первичная моча. Из первичной мочи в капилляры возвращается (реабсорбируется) часть воды, глюкоза. Оставшаяся более концентрированная вторичная моча поступает в пирамидки.

Почечная лоханка имеет форму воронки, широкой стороной обращённой к пирамидкам, узкой — к воротам почки. К ней примыкают две большие чаши. По трубочкам пирамидок, через сосочки, вторичная моча просачивается сначала в малые чашечки (их 8-9 штук), затем в две большие чашечки, а из них в почечную лоханку, где собирается и проводится в мочеточник.

Ворота почки — вогнутая сторона почки, от которой отходит мочеточник. Здесь же в почку входит почечная артерия и отсюда же выходит почечная вена. По мочеточнику вторичная моча постоянно стекает в мочевой пузырь. По почечной артерии непрерывно приносится кровь, подлежащая очистке от конечных продуктов жизнедеятельности. После прохождения через сосудистую систему почки кровь из артериальной становится венозной и выносится в почечную вену.

Мочеточники. Парные трубки 30–35 см длиной, состоят из гладкой мускулатуры, выстланы эпителием, снаружи покрыты соединительной тканью. Соединяют почечную лоханку с мочевым пузырём.

Мочевой пузырь. Мешок, стенки которого состоят из гладкой мускулатуры, выстланной переходным эпителием. У мочевого пузыря выделяют верхушку, тело и дно. В области дна к нему под острым углом подходят мочеточники. От дна же — шейки — начинается мочеиспускательный канал. Стенка мочевого пузыря состоит из трёх слоёв: слизистой оболочки, мышечного слоя и соединительнотканной оболочки. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием, способным собираться в складки и растягиваться. В области шейки мочевого пузыря имеется сфинктер (мышечный сжиматель). Функция мочевого пузыря заключается в накапливании мочи и при сокращении стенок выделять мочу наружу через (3 — 3,5 часа).

Мочеиспускательный канал. Трубка, стенки которой состоят из гладкой мускулатуры, выстланной эпителием (многорядным и цилиндрическим). У выходного отверстия канала имеется сфинктер. Выводит мочу во внешнюю среду.

Каждая почка состоит из огромного количества (около миллиона) сложных образований — нефронов. Нефрон — функциональная единица почки. Капсулы расположены в корковом слое почки, тогда как канальцы — преимущественно в мозговом. Капсула нефрона напоминает шар, верхняя часть которого вдавлена в нижнюю, так что между его стенками образуется щель — полость капсулы.

От неё отходит тоненькая и длинная извитая трубочка — каналец. Стенки канальца, как и каждая из двух стенок капсулы, образованы одним слоем эпителиальных клеток.

Почечная артерия, войдя в почку, делится на большое количество веточек. Тонкий сосуд, называющийся переносящей артерией, заходит во вдавленную часть капсулы, образуя там клубочек капилляров. Капилляры собираются в сосуд, который выходит из капсулы, — выносящую артерию. Последняя подходит к извилистому канальцу и снова распадается на капилляры, оплетающие его. Эти капилляры собираются в вены, которые, сливаясь, образуют почечную вену и выносят кровь из почки.

Нефроны

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, который состоит из капсулы клубочка, имеющей форму двустенного бокала, и канальцев. Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате формируется почечное (мальпигиево) тельце.

Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитый каналец. За ним следует петля нефрона, состоящая из нисходящей и восходящей частей. Петля нефрона переходит в дистальный извитый каналец, впадающий в собирательную трубочку. Собирательные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всём протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. В основе мочеобразования лежат два процесса — фильтрация и реабсорбция.

Фильтрация происходит в капсулах. Диаметр приносящей артерии больше, чем выносящей, поэтому давление крови в капиллярах клубочка достаточно высокое (70–80 мм рт.ст.). благодаря такому высокому давлению плазма крови вместе с растворёнными в ней неорганическими и органическими веществами проталкивается сквозь тонкую стенку капилляра и внутреннюю стенку капсулы. При этом профильтровываются все вещества с относительно малым диаметром молекул. Вещества с крупными молекулами (белки), а также форменные элементы крови остаются в крови. Таким образом, в результате фильтрации образуется первичная моча, в состав которой входят все компоненты плазмы крови (соли, аминокислоты, глюкоза и другие вещества) за исключением белков и жиров. Концентрация этих веществ в первичной моче такая же, как ив плазме крови.

Образовавшаяся в результате фильтрации в капсулах первичная моча поступает в канальцы. По мере её прохождения по канальцам эпителиальные клетки их стенок отбирают обратно, возвращают в кровь значительное количество воды и необходимые организму вещества. Этот процесс называется реабсорбцией. В отличие от фильтрации он протекает за счёт активной деятельности клеток канальцевого эпителия с затратами энергии и поглощением кислорода. Некоторые вещества (глюкоза, аминокислоты) реабсорбируют полностью, так что во вторичной моче, которая поступает в мочевой пузырь, их нет. Другие вещества (минеральные соли) всасываются из канальцев в кровь в необходимых организму количествах, а остальное количество выводится наружу.

Большая суммарная поверхность почечных канальцев (до 40–50 м 2 ) и активная деятельность их клеток способствуют тому, что из 150 литров суточной первичной мочи образуется только 1,5–2,0 литра вторичной (конечной). У человека за час образуется до 7200 мл первичной мочи, а выделяется 60–120 мл вторичной. Это значит, что 98–99% её всасывается обратно. Вторичная моча отличается от первичной отсутствием сахара, аминокислот и повышенной концентрацией мочевины (почти в 70 раз).

Непрерывно образующаяся моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь (резервуар мочи), из которого по мочеиспускательному каналу периодически выводится из организма.

Регуляция деятельности почек

Деятельность почек, как и деятельность других выделительных систем, регулируется нервной системой и железами внутренней секреции — главным образом.

гипофизом. Прекращение работы почек неминуемо ведёт к смерти, наступающей в результате отравления организма вредными продуктами обмена веществ.

Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме множество различных функций.

Функция
Выделительная Почки удаляют из организма избыток воды, органических и неорганических веществ, продукты азотного обмена.
Регуляция водного баланса Позволяет контролировать объём крови, лимфы и внутриклеточной жидкости за счёт изменения объёма выводимой с мочой воды.
Регуляция постоянства осмотического давления жидкостей (осморегуляция) Происходит за счёт изменения количества выводимых осмотически активных веществ.
Регуляция ионного состава жидкостей Обусловлена возможностью избирательного изменения интенсивности экскреции различных ионов с мочой. Влияет также и на кислотноосновное состояние путём экскреции водородных ионов.
Образование и выделение в кровоток физиологически активных веществ Гормоны, витамины, ферменты.
Регуляция Регуляция артериального давления путём изменения объёма циркулирующей в организме крови.
Регуляция эритропоэза Выделяющийся гормон эритропоэтин влияет на активность деления стволовых клеток красного костного мозга, изменяя тем самым количество форменный элементов (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов) в крови.
Образование гуморальных факторов Свёртывание крови (тромбобластина, тромбоксана), а также участие в обмене физиологического антикоагулянта гепарина.
Метаболистическая Принимают участие в обмене белков, липидов и углеводов.
Защитная Обеспечивают выделение из организма различных токсичных соединений.

Выделение у растений

Растения, в отличие от животных, выделяют лишь небольшие количества азотистых продуктов, которые выводятся в виде аммиака путём диффузии. Водные растения выделяют продукты метаболизма путём диффузии в окружающую среду. Наземные же растения накапливают ненужные вещества (соли и органические вещества — кислоты) в листьях — и освобождаются от них при листопаде или же накапливают их в стеблях и листьях, которые осенью отмирают. За счёт изменения тургорного давления в клетках растения могут переносить даже значительные сдвиги в осмотической концентрации окружающей жидкости до тех пор, пока она остаётся ниже осмотической концентрации внутри клеток. Если же концентрация растворённых веществ в окружающей жидкости выше, чем внутри клеток, то происходит плазмолиз и гибель клеток.

Источник

ВЫДЕЛЕ́НИЕ

ВЫДЕЛЕ́НИЕ (экс­кре­ция), ос­во­бо­ж­де­ние ор­га­низ­ма от ко­неч­ных про­дук­тов об­ме­на ве­ществ, из­быт­ка во­ды, со­лей и био­ло­ги­че­ски ак­тив­ных со­еди­не­ний, чу­же­род­ных и ток­сич. ве­ществ, по­сту­пив­ших с пи­щей или об­ра­зо­вав­ших­ся в ор­га­низ­ме. Про­дук­ты В. мо­гут быть га­зо­об­раз­ны­ми, жид­ки­ми и твёр­ды­ми. Ко­неч­ны­ми про­дук­та­ми об­ме­на ор­га­нич. ве­ществ яв­ля­ют­ся ам­ми­ак, мо­че­ви­на, мо­че­вая ки­сло­та, ал­лан­то­ин и др. со­еди­не­ния.

Выделение у животных

В за­ви­си­мо­сти от осн. ко­неч­ных про­дук­тов азо­ти­сто­го об­ме­на вы­де­ля­ют неск. групп жи­вот­ных. Ес­ли это ам­ми­ак, их на­зы­ва­ют ам­мо­нио­те­ли­че­ски­ми; сре­ди них – пре­сно­вод­ные и мор­ские бес­по­зво­ноч­ные, в т. ч. вод­ные на­се­ко­мые, кос­ти­стые ры­бы, ли­чин­ки и по­сто­ян­но жи­ву­щие в во­де зем­но­вод­ные. К чис­лу урео­те­ли­че­ских жи­вот­ных, вы­де­ляю­щих мо­че­ви­ну, от­но­сят­ся на­зем­ные пла­на­рии, хря­ще­вые ры­бы, взрос­лые зем­но­вод­ные, мле­ко­пи­таю­щие. Ури­ко­те­ли­че­ские жи­вот­ные вы­де­ля­ют мо­че­вую ки­сло­ту (на­зем­ные брю­хо­но­гие мол­лю­ски и на­се­ко­мые, пре­смы­каю­щие­ся, пти­цы), гуа­но­те­ли­че­ские – гуа­нин (скор­пио­ны, пау­ки). У зем­но­вод­ных и пре­смы­каю­щих­ся на­блю­да­ют­ся пе­ре­хо­ды ме­ж­ду ам­мо­нио­те­ли­ей, уре­о­те­ли­ей и ури­ко­те­ли­ей; осо­бен­но­сти и со­от­но­ше­ния ко­неч­ных про­дук­тов азо­ти­сто­го об­ме­на име­ют при­спо­со­би­тель­ное зна­че­ние: у форм, ну­ж­даю­щих­ся в эко­ном­ном рас­хо­до­ва­нии во­ды, об­ра­зу­ет­ся мо­че­вая ки­сло­та и её сла­бо­рас­тво­ри­мые со­ли, что спо­соб­ст­ву­ет со­кра­ще­нию ко­ли­че­ст­ва вы­де­ляе­мой при экс­кре­ции во­ды. При по­треб­ле­нии из­быт­ка со­лей, пи­ще­вых ве­ществ, а так­же при на­ру­ше­нии об­ме­на ве­ществ и его ре­гу­ля­ции в кро­ви мо­жет по­вы­шать­ся кон­цен­тра­ция не­ор­га­нич. или ор­га­нич. ве­ществ (напр., глю­ко­зы при са­хар­ном диа­бе­те, ами­но­кис­лот), ко­то­рые вы­во­дят­ся ор­га­на­ми вы­де­ле­ния.

У мно­гих бес­по­зво­ноч­ных В. про­ис­хо­дит диф­фуз­но, че­рез по­верх­ность те­ла. У боль­шин­ст­ва жи­вот­ных есть спец. ор­га­ны В. (см. Вы­де­ли­тель­ная сис­те­ма). Так, в про­цес­сах В. у по­зво­ноч­ных уча­ст­ву­ют поч­ки, лёг­кие или жаб­ры, же­ле­зы же­лу­доч­но-ки­шеч­но­го трак­та, ко­жа, по­то­вые и со­ле­вые же­ле­зы (но­со­вые, рек­таль­ные и др.); у раз­ных бес­по­зво­ноч­ных – про­то­неф­ри­дии, ме­та­не­ф­ри­дии, боя­ну­сов ор­ган (у пла­стин­ча­то­жа­бер­ных мол­лю­сков), ан­тен­наль­ные и мак­сил­ляр­ные же­ле­зы (у ра­ко­об­раз­ных), маль­пи­гие­вы ка­наль­цы (у на­се­ко­мых), со­кра­тит. ва­куо­ли (у про­стей­ших) и не­кото­рые др. Ряд жи­вот­ных (не­ма­то­ды, ра­ко­об­раз­ные, пау­ко­об­раз­ные, мно­го­нож­ки, на­се­ко­мые, не­ко­то­рые пре­смы­каю­щие­ся и др.) мо­гут от­кла­ды­вать про­дук­ты об­ме­на и со­ли в т. н. ор­га­нах на­ко­п­ле­ния или в по­кров­ных тка­нях, ко­то­рые сбра­сы­ва­ют­ся во вре­мя линь­ки. Свое­об­раз­ный тип В. свя­зан с от­ло­же­ни­ем труд­но­рас­тво­ри­мых про­дук­тов В. (в т. ч. мо­че­вой ки­сло­ты) в спец. клет­ках – «поч­ках на­ко­п­ле­ния» не­ма­тод, хло­ра­го­ген­ных клет­ках до­ж­де­вых чер­вей, в ме­жу­точ­ной тка­ни пау­ков, в жи­ро­вом те­ле на­се­ко­мых и мно­го­но­жек, в пе­чё­ноч­ных вы­рос­тах мок­риц, что спо­соб­ст­ву­ет эко­ном­но­му рас­хо­до­ва­нию во­ды. У вод­ных жи­вот­ных в В. уча­ст­ву­ют жаб­ры, сли­зи­стые обо­лоч­ки и по­кро­вы те­ла, че­рез ко­то­рые про­ис­хо­дит диф­фу­зия не­ко­то­рых ве­ществ в ок­ру­жаю­щую сре­ду, их сек­ре­ция в со­ста­ве сли­зи. В ря­де слу­ча­ев в В. уча­ст­ву­ют экс­кре­то­фо­ры – клет­ки, на­ка­п­ли­ваю­щие экс­кре­ты и вы­бра­сы­ваю­щие их, напр., в про­свет ки­шеч­ни­ка (у лож­но­скор­пио­нов, вось­ми­лу­че­вых ко­рал­лов и др.).

У по­зво­ноч­ных В. ди­ок­си­да уг­ле­ро­да и др. га­зо­об­раз­ных ве­ществ про­ис­хо­дит че­рез лёг­кие или жаб­ры; во­да, со­ли и про­дук­ты азо­ти­сто­го об­ме­на в осн. уда­ля­ют­ся ор­га­на­ми вы­де­ле­ния, напр. поч­ка­ми, из­бы­ток со­лей на­трия у мор­ских птиц и мор­ских пре­смы­каю­щих­ся – со­ле­вы­ми же­ле­за­ми, у кос­ти­стых рыб – хло­рид­ны­ми клет­ка­ми в жаб­рах, у хря­ще­вых – рек­таль­ной же­ле­зой. У мле­ко­пи­таю­щих во­да и не­ко­то­рые со­ли вы­де­ля­ют­ся по­то­вы­ми же­ле­за­ми. У че­ло­ве­ка поч­ки уда­ля­ют из­бы­ток во­ды, не­ор­га­нич. и ор­га­нич. ве­ществ из ор­га­низ­ма, ки­шеч­ник – ос­тат­ки не­ис­поль­зо­ван­ных ком­по­нен­тов пи­щи, по­сту­пив­ших в же­лу­доч­но-ки­шеч­ный тракт сек­ре­тов же­лёз, слу­щив­шие­ся клет­ки (вы­во­дят­ся с ка­лом). У че­ло­ве­ка мас­сой 70 кг при нор­маль­ном пи­ще­вом ре­жи­ме за су­тки лёг­кие уда­ля­ют ок. 400 л ди­ок­си­да уг­ле­ро­да; поч­ки вы­де­ля­ют в су­тки 21 г мо­че­ви­ны, 0,63 г мо­че­вой ки­сло­ты, 0,56 г гип­пу­ро­вой ки­сло­ты, 1,05 г креа­ти­ни­на; с мо­чой вы­во­дят­ся ми­нер. и ор­га­нич. ки­сло­ты. В. во­ды с мо­чой со­став­ля­ет в сред­нем 1,2 л, с по­том – 0,5 л, с ка­лом – 0,1 л, зна­чи­тельные ко­ли­че­ст­ва во­ды ис­па­ря­ют­ся с по­верх­но­сти те­ла, часть па­ров во­ды уда­ля­ет­ся с вы­ды­хае­мым воз­ду­хом лёг­ки­ми; об­щее ко­ли­че­ст­во азо­та, экс­кре­ти­руе­мо­го с мо­чой, 11 г, с ка­лом – 1,7 г, с по­том – 1 г.

Ре­гу­ля­ция про­цес­са В. про­ис­хо­дит при уча­стии нерв­ной сис­те­мы, же­лёз внутр. сек­ре­ции, ау­та­кои­дов. Один и тот же гор­мон у раз­ных жи­вот­ных оди­на­ко­во влия­ет на про­ни­цае­мость кле­ток для во­ды и на транс­порт ио­нов и обес­пе­чи­ва­ет под­дер­жа­ние по­сто­ян­ст­ва со­ста­ва внутр. сре­ды ор­га­низ­мов, их го­мео­стаз. Напр., у бес­хво­стых ам­фи­бий аль­до­сте­рон сти­му­ли­ру­ет вса­сы­ва­ние ио­нов Na + клет­ка­ми ко­жи из пре­сной во­ды, клет­ка­ми тол­стой киш­ки из её со­дер­жи­мо­го, клет­ка­ми по­чеч­ных ка­наль­цев и мо­че­во­го пу­зы­ря из на­хо­дя­щей­ся в их про­све­те жид­ко­сти. Ар­ги­нин-ва­зо­то­цин во всех этих ор­га­нах уве­ли­чи­ва­ет про­ни­цае­мость для во­ды и её вса­сы­ва­ние в кровь. Аде­к­ват­ность дея­тель­но­сти ор­га­нов В. оце­ни­ва­ют по со­пос­тав­ле­нию по­треб­ле­ния и вы­ве­де­ния ве­ществ, их кон­цен­тра­ции в сы­во­рот­ке кро­ви. Для ис­сле­до­ва­ния В. оп­ре­де­ля­ют объ­ём, фи­зи­ко-хи­мич. осо­бен­но­сти вы­де­ляе­мых жид­ко­стей, про­во­дят изу­че­ние ба­лан­са по со­от­но­ше­нию по­треб­ле­ния и В. См. так­же Вод­но-со­ле­вой об­мен, Га­зо­об­мен, По­то­от­де­ле­ние.

Выделение у растений

Вы­де­ле­ние у рас­те­ний осу­ще­ст­в­ля­ет­ся все­ми жи­вы­ми клет­ка­ми (в осн. ли­сть­ев и кор­ней), а так­же клет­ка­ми спец. вы­де­лит. тка­ней (же­ле­зи­сты­ми во­лос­ка­ми, млеч­ни­ка­ми, нек­тар­ни­ка­ми и др.). Вы­де­ляе­мые ве­ще­ст­ва мо­гут на­ка­п­ли­вать­ся в ва­куо­лях, кле­точ­ных стен­ках или вы­но­сить­ся на по­верх­ность ор­га­на, от­ку­да они смы­ва­ют­ся осад­ка­ми. Про­дук­та­ми вы­де­лит. тка­ней яв­ля­ют­ся ду­биль­ные ве­ще­ст­ва, нек­тар, сли­зи, смо­лы, эфир­ные мас­ла и др. В со­став кор­не­вых и лис­то­вых вы­де­ле­ний вхо­дят ио­ны ка­лия и маг­ния, нит­ра­ты, фос­фа­ты, суль­фа­ты, ор­га­нич. ки­сло­ты (ща­ве­ле­вая, ли­мон­ная, яб­лоч­ная, ян­тар­ная, фу­ма­ро­вая), ами­но­кис­ло­ты и ами­ды, фер­мен­ты, ви­та­ми­ны, са­ха­ра, гор­мо­ны. Ко­ли­че­ст­во вы­де­ляе­мых ве­ществ мо­жет со­став­лять до 30% от мас­сы со­еди­не­ний, обра­зо­ван­ных при фо­то­син­те­зе (в дожд­ли­вое вре­мя уве­ли­чи­ва­ет­ся). Ско­рость В. за­ви­сит от фи­зио­ло­гич. со­стоя­ния рас­те­ния, сте­пе­ни его на­сы­щен­но­сти дан­ным эле­мен­том, воз­рас­та, а так­же от фак­то­ров ок­ру­жаю­щей сре­ды (темп-ры, ос­ве­щён­но­сти, взаи­мо­дей­ст­вия с воз­бу­ди­те­ля­ми бо­лез­ней и т. д.). Напр., мо­ло­дые кор­ни и ли­стья, как пра­ви­ло, вы­де­ля­ют боль­ше ве­ществ, чем ста­рые, мак­си­мум кор­не­вых В. при­хо­дит­ся на пе­ри­од цве­те­ния.

В. по­мо­га­ет клет­ке, ор­га­ну, ор­га­низ­му под­дер­жи­вать по­сто­ян­ст­во сво­е­го со­ста­ва. Кор­не­вые В. влия­ют на хи­мич. и фи­зич. свой­ст­ва поч­вы, спо­соб­ст­ву­ют бо­лее рав­но­мер­но­му рас­пре­де­ле­нию ио­нов и ве­ществ в поч­вен­ном рас­тво­ре, из­ме­ня­ют его ки­слот­ность. Бла­го­да­ря В. рас­те­ния мно­го­крат­но ис­поль­зу­ют эле­мен­ты пи­та­ния в био­гео­це­но­зе. Про­дук­ты В. слу­жат важ­ным фак­то­ром влия­ния рас­те­ний друг на дру­га (ал­ле­ло­па­тия). Они ре­гу­ли­ру­ют в поч­ве «мик­ро­био­ло­гич. рав­но­ве­сие», сти­му­ли­руя раз­ви­тие од­них ви­дов бак­те­рий или гри­бов и по­дав­ляя жиз­не­дея­тель­ность дру­гих.

Источник

Adblock
detector