Значение процессов выделения у живых организмов
В жизненноважных для любого живого организма процессах обмена всегда образуются конечные продукты, среди которых могут быть и бесполезные соединения, и вещества, которые могут быть вредными для его клеток. Например, в результате расщепления нуклеиновых кислот, аминокислот и прочих азотосодержащих соединений образуются такие вещества, как мочевина и мочевая кислота, аммиак, которые подлежат обязательному выведению из организмов. Также удалению подлежат и углекислый газ, который является результатом дыхания, и яды, которые попадают в организм вместе с воздухом, и излишки воды, гормонов и витаминов.
Как и все живые организмы на нашей планете, растения также выделяют активно или пассивно большое количество минеральных и органических веществ. У них процессы выделения происходят по−разному и через разные органы:
1. Вымывание дождевыми водами, стекающими по стволам и листьям, значительного количества минеральных соединений;
2. Выделение кислорода, углекислого газа, солей, летучих метаболитов через устьица, чечевички коры, специальные железы и приспособления – нектарники;
3. Выделение через корни большого количества продуктов фотосинтеза, которые содержат целый ряд минеральных веществ, органические кислоты и сахара;
4. Сбрасывание листьев, в которых за время цветения и плодоношения происходит накопление балластных и ненужных растению веществ.
У представителей животного мира органы выделения в процессе эволюции стали появляться только на поздних стадиях. Например, у губок и кишечнополостных специальные выделительные органы отсутствуют, а выделение из организма конечных продуктов обмена происходит методом диффузии через поверхность всего тела. Впервые специальные органы для выделения, а именно протонефридии, появляются только у кольчатых червей. Далее у членистоногих, моллюсков и ланцетников органами выделения служат метанефридии, у насекомых и паукообразных – мальпигиевы сосуды, а у позвоночных хордовых животных – почки.
При всем разнообразии органов выделения у разных живых организмов в основе их функционирования лежит два основных процесса. Это ультрафильтрация и активный транспорт. При ультрафильтрации происходит прохождение жидкости под давлением через полупроницаемую мембрану, которая пропускает воду и низкомолекулярные растворенные в ней вещества, но в то же время удерживает белки и другие крупные молекулы. Благодаря активному транспорту осуществляется движение уже растворенных веществ против электрохимического и концентрационного градиентов, что связано с затратами энергии. В выделительных органах фильтрационная система дополнена еще и процессами активного транспорта. Значение полноценной работы выделительной системы в любом животном организме позволяет:
1. Контролировать объемы крови и прочих жидкостей внутренней среды;
2. Поддерживать кислотно−щелочное равновесие;
3. Обеспечивать постоянство осмотического давления крови и других жидкостей тела, а также ионного состава жидкостей внутренней среды организма;
4. Выводить все чужеродные вещества и конечные продукты азотистого обмена.