Normāla organisma dzīve ir iespējama tikai ar nepārtrauktu barības vielu uzņemšanu un transformācijas gala produktu izvadīšanu. No mūsu raksta jūs uzzināsit, kā vielmaiņas procesi notiek dažādu sugu indivīdos.
Kas ir vielmaiņa
Pat no bioloģijas mācību grāmatas visi atceras, ka vielmaiņas process sastāv no divām savstarpēji saistītām daļām. Tā ir asimilācija un asimilācija. Pirmajā gadījumā notiek sarežģītu organisko vielu sadalīšanās. Tie ir ķermeņa enerģijas avots. Tātad, oksidējot 1 gramu olb altumvielu un ogļhidrātu, izdalās 17,2 kJ. Sadalot vienādu tauku daudzumu, enerģija tiek atbrīvota 2 reizes vairāk.
Asimilācijas būtība slēpjas organismam raksturīgo organisko vielu veidošanā. Tādējādi vielmaiņa ir vielu iekļūšanas organismā process, to pārveide līdz ar enerģijas veidošanos un sabrukšanas produktu izvadīšanu no tā.
Kādas vielas ir nepieciešamas dzīvībaiorganisms
Ikviena indivīda normāla dzīve ir iespējama pastāvīgas pārtikas piegādes apstākļos. Papildus organiskajām vielām organismam nepieciešamas arī minerālvielas. Pirmkārt, tas ir ūdens, kas ir šķīdinātājs lielākajai daļai ķīmisko savienojumu un vielmaiņas procesu pamats.
Ne mazāk svarīgi ir minerālu savienojumi. Elementi, kas veido to sastāvu, regulē daudzus procesus. Piemēram, kalcijs ir nepieciešams asins recēšanai, dzelzs – skābekļa transportēšanai. Joda klātbūtne ir nepieciešams nosacījums vairogdziedzera hormonu sintēzei, bet nātrija un kālija klātbūtne nervu un muskuļu šūnu darbībai.
Atkritumu produkti: bioloģija
Jebkurā dzīvā organismā vielmaiņas rezultātā veidojas organiskas vielas, kuras sauc par ekskrementiem. Lielākā daļa no tiem tiek izvadīti ārējā vidē ar specializētu orgānu palīdzību. Šis process ir vērsts uz iekšējās vides noturības saglabāšanu. Bioloģijas mācību grāmatās šo procesu sauc par homeostāzi.
Dažas organismu izdalītās vielas izmanto citas sugas. Piemēram, skābeklis ir augu šūnu aktivitātes blakusprodukts. Šī gāze ir visas dzīvības pastāvēšanas pamatā uz planētas. Daži dzīvnieki ir koprofāgi. Tas nozīmē, ka tie barojas ar ekskrementiem. Piemēri ir mēslu vaboles, divkāršu kāpuri, truši, zaķi un šinšillas.
Ikviens zina bišu dzīvē noderīgos produktus: medu, vasku, propolisu, perga, peru pieniņu. Šīm vielām piemīt pretmikrobu iedarbība,imūnstimulējošas un pretalerģiskas īpašības.
Apmaiņas izvades sistēma
Ķermeņa ekskrēcijas sistēmas uzbūve ir atkarīga no tās organizācijas līmeņa, uztura veida un biotopa īpašībām. Vienšūnu, sūkļu un koelenterātu gadījumā vielmaiņas produkti tiek izvadīti caur membrānu difūzijas ceļā. Bet tam ir īpašas struktūras. Vienšūņiem nesagremotās barības atliekas izdalās jebkurā šūnas vietā vai ar īpašiem veidojumiem tās membrānā. Piemēram, ciliātiem ir pulveris. Ūdens un sāļu pārpalikums tiek noņemts caur kontraktilām vakuolām. To darbība regulē arī intracelulārā spiediena līmeni.
Bezmugurkaulniekiem ekskrēcijas orgāni ir specializētas caurules vai kanāliņi, kas atveras uz āru ar porām. Tie var būt nefrīdijas, malpighian asinsvadi vai zaļie dziedzeri.
No cilvēka ķermeņa atkritumi tiek izvadīti caur gremošanas, elpošanas, urīnceļu sistēmu orgāniem, kā arī caur ādu. Katram no viņiem ir sava specializācija, taču tikai viņu kopīgais darbs var nodrošināt vielmaiņas procesu efektivitāti. Šajā gadījumā viena orgāna pārkāpums ir saistīts ar cita orgāna darbības mehānisma maiņu. Piemēram, ja jūs svīdat vairāk, jūs ražojat mazāk urīna.
Ūdens
Ne visi atkritumi tiek izvadīti no ķermeņa. Daži no tiem ir nepieciešami normālai šūnu darbībai. Bet no šādu vielu pārpalikuma organismam iratbrīvoties no.
Sāksim ar ūdeni. 20% šī šķidruma iztvaiko caur ādu kopā ar sviedriem, 15% tiek izelpoti caur plaušām. Ūdens ir atrodams arī izkārnījumos un tiek izvadīts no organisma caur zarnām.
Lielākā daļa šķidruma izdalās caur nierēm ar urīnu – līdz 1,5 litriem dienā. Tā ir puse no kopējā ūdens daudzuma. Urīna veidošanās notiek divos posmos: filtrēšana un reabsorbcija. Dienas laikā cilvēks caur nierēm izvada 1500 litrus asiņu. Filtrēšanas rezultātā no tā veidojas 150 litri primārā urīna. Tas ir 99% ūdens. Ar reabsorbciju veidojas sekundārais urīns - 1,5 litri dienā. Šis process notiek nefrona kanāliņos. Šeit no primārā urīna visas nepieciešamās vielas uzsūcas atpakaļ asinīs - glikoze, aminoskābes, minerālsāļi, vitamīni. Ūdens daudzums sekundārajā urīnā tiek samazināts līdz 96%.
Āda veic vairākas svarīgas funkcijas: izvadīšanas, vielmaiņas, termoregulācijas. Caur sviedru dziedzeriem izdalās ne tikai ūdens, bet arī liekie sāļi un urīnviela. Tajā pašā laikā siltums tiek izvadīts vidē. Tas ir īpaši intensīvi slodzes vai augstas gaisa temperatūras laikā.
Oglekļa dioksīds
90% oglekļa dioksīda tiek izvadīti caur plaušām. Šūnu līmenī gāzu apmaiņu veic sarkanās asins šūnas - eritrocīti. Viņi pārvadā skābekli no plaušām uz šūnām un oglekļa dioksīdu pretējā virzienā. Ar šīm vielām eritrocītu hemoglobīns veido nestabilus savienojumus. Tāpēc asins kustībanepieciešamais dzīves nosacījums.
Iekļūstot šūnās, skābeklis nekavējoties nonāk organisko vielu oksidācijas reakcijās. Tā rezultātā veidojas oglekļa dioksīds. Difūzijas dēļ tas nonāk audu šķidrumā un pēc tam kapilāros. Šeit veidojas tā nestabilais savienojums, karbhemoglobīns. Tālāk asinis ieplūst labajā ātrijā, pēc tam labajā kambarī un plaušās. Šeit karbhemoglobīns sadalās, izdalot oglekļa dioksīdu, un tiek izelpots no ķermeņa.
Urīnviela
Vēl viens atkritumu produkts tiek izvadīts caur nierēm. Tā ir diamīda ogļskābe vai urīnviela. Neliels daudzums tiek noņemts ar sviedriem. Šī viela galvenokārt veidojas aminoskābju oksidēšanās rezultātā. Organismā urīnviela tiek sintezēta no amonjaka. Ķermenim tas ir toksīns.
Urīnviela sākotnēji veidojas aknās. Pēc tam ar asinsriti tas tiek transportēts uz nierēm, no kurienes tas tiek izvadīts. Šī procesa pārkāpšana var izraisīt sāļu nogulsnēšanos locītavās un nierēs.
Smago metālu sāļi
Šai atkritumproduktu grupai piederošās vielas tiek izvadītas caur aknām un zarnām. Smago metālu piemēri ir arsēns, hroms, dzīvsudrabs, kadmijs, varš, svins, alumīnijs, niķelis.
To iekļūšanas organismā avoti ir dažādi. Tie ir ieelpotais gaiss, tabakas dūmi, sistemātisks darbs ar krāsām un lakām, ūdens, medikamenti. Parasti smagie metāli neizjauc vielmaiņu. Briesmas slēpjaska tie var uzkrāties audos, radot bojājumus visām orgānu sistēmām.
Tātad, organisma funkcionēšanas nepieciešams nosacījums ir iekšējās vides noturības saglabāšana. Tāpēc fizioloģisko sistēmu darbību pastāvīgi regulē nervu sistēma un humorālie faktori. Viņu saskaņotais darbs nosaka vielmaiņas procesu līdzsvaru.
