23.Экскреция и осморегуляция

Выделе́ние (экскре́ция) — процесс освобождения организма от конечных продуктов метаболизма — экскрементов. Осморегуля́ция — совокупность процессов, происходящих в живом организме (одноклеточном или многоклеточном), направленных на поддержание постоянногоосмотического давления.  Экскреции подлежат углекислый газ и вода (продукты аэробного дыхания), соли и азотистые соединения (поступают в организм с пищей) и другие вещества. У фотосинтезирующих автотрофов также выделяется кислород. В процессе экскреции удаляются отходы метаболизма, которые могут сместить равновесие биохимических реакций, и просто вредные для организма вещества, регулируется pH, а также водный и ионный баланс в жидкостях тела.

Экскреция сопровождается тремя процессами: ультрафильтрацией (удаление из раствора растворённых веществ при его прохождении через фильтр; образующийся при этом раствор называется фильтратом), избирательной реабсорбцией (обратное поглощение веществ из фильтрата) и секрецией (выделение веществ в фильтрат). Растения синтезируют все необходимые им вещества в нужном количестве, и больших проблем с экскрецией у них нет.. У одноклеточных животных выделение происходит непосредственно через клеточную мембрану, у низших беспозвоночных – через эпидермис. У животных, стоящих на более высокой ступени эволюции, развились специальные органы, выполняющие функцию экскреции. Углекислый газ выделяется через лёгкие, трахеи или жабры; вода, мочевина и соли – через кожу (с потом) и почки (с мочой). Экскреция желчных пигментов происходит через печень и выводится из организма с калом. Азотистые экскреты – продукты распада белков и нуклеиновых кислот – выводятся из организма в виде аммиака,мочевины и мочевой кислоты. Следует отметить, что высокотоксичный аммиак образуется, в основном, у водных животных. Путём диффузии он выводится в окружающую среду, не успевая достигнуть вредных для организма концентраций. Некоторые рыбы выделяют азот также в виде триметиламиноксида, придающего им характерный запах. Продукты распада нуклеиновых кислот могут также выделяться в виде аллантоина, креатина и гиппуровой кислоты. Все три вещества образуются в печени из других отходов метаболизма. Жизненно важным для организмов является также регуляция содержания воды. У растений эта регуляция происходит посредством осмоса, а также благодаря дополнительным возможностям (открывание и замыкание устьиц, сбрасывание листвы, существование в периоды сильной засухи в виде семян и спор). У морских растений возникают дополнительные проблемы из-за повышенной солёности среды обитания; некоторые из них способны регулировать содержание солей в организме, выделяя эти соли через железы в листьях. Выделительные системы животных отличаются большим разнообразием. Простейшие выделяют экскреты черезсократительные вакуоли. Кишечнополостные выделяют токсичные продукты путём диффузии непосредственно в воду. У плоских червей основная масса отходов выходит через ротовое отверстие, однако имеется и выделительная система – канальцы, называемые протонефридиями. Более развиты органы выделения укольчатых червей; вода и продукты выделения у них выводятся наружу через нефридии. Насекомые выводят отходы через мальпигиевы сосуды, впадающие в прямую кишку; по мере продвижения отходов к выходу вода из них всасывается обратно, и из организма выводятся совершенно сухие экскременты в виде шариков. Водные членистоногие выводят азотистые отходы и воду через антеннальные железы, открывающиеся наружу пóрой возле ротового отверстия. Органы выделения позвоночных более эффективны благодаря наличию почек. Почки состоят из большого количества нефронов, вступивших в тесный контакт с кровеносными сосудами и открывающихся в перикардиальную полость (предпочка у зародышей рыб), собирательный проток, ведущий к мочеполовому отверстию (первичная почка у рыб и амфибий) или почечную лоханку, соединённую с мочевым пузырём (вторичная почка у высших позвоночных). Отметим, что почки являются не только органами выделения, но и органами регуляции. Морские пресмыкающиеся имеют также дополнительные органы выделения – солевые железы, открывающиеся возле глаз; отсюда создаётся впечатление, что животное плачет. Яйца рептилий и птиц заключены в плотную оболочку, предохраняющую их от обезвоживания, а мочевая кислота накапливается в мешковидной структуре –аллантоисе. Тонкая регуляция осмотического давления воды в крови осуществляется за счёт антидиуретического гормона(АДГ). Он хранится в гипофизе и освобождается по сигналам хеморецепторов при сгущении плазмы.