الحياة الطبيعية للكائن الحي ممكنة فقط بشرط المدخول المستمر للمغذيات وإزالة المنتجات النهائية للتحول. من مقالتنا سوف تتعلم كيف تحدث عمليات التمثيل الغذائي في الأفراد من مختلف الأنواع.
ما هو التمثيل الغذائي
حتى من كتاب مدرسي عن علم الأحياء ، يتذكر الجميع أن عملية التمثيل الغذائي تتكون من جزأين مترابطين. هذا هو التبذير والاستيعاب. في الحالة الأولى يحدث انقسام المواد العضوية المعقدة. هم مصدر الطاقة في الجسم. لذلك ، أثناء أكسدة 1 جرام من البروتين والكربوهيدرات ، يتم تحرير 17.2 كيلو جول. عند تقسيم نفس الكمية من الدهون ، يتم إطلاق الطاقة مرتين أكثر.
يكمن جوهر الاستيعاب في تكوين المواد العضوية المميزة للجسم. وبالتالي ، فإن عملية التمثيل الغذائي هي عملية دخول المواد إلى الجسم ، وتحولها بتكوين الطاقة وإزالة نواتج الاضمحلال منه.
ما هي المواد اللازمة للحياةالكائن
الحياة الطبيعية لأي فرد ممكنة بشرط الإمداد المستمر بالطعام. بالإضافة إلى المواد العضوية ، يحتاج الجسم أيضًا إلى المعادن. بادئ ذي بدء ، إنه الماء ، وهو مذيب لمعظم المركبات الكيميائية وأساس لعمليات التمثيل الغذائي.
لا تقل أهمية المركبات المعدنية. العناصر التي يتكون منها تكوينها تنظم العديد من العمليات. على سبيل المثال ، الكالسيوم ضروري لتخثر الدم ، والحديد - لنقل الأكسجين. وجود اليود شرط ضروري لتخليق هرمونات الغدة الدرقية والصوديوم والبوتاسيوم لعمل الخلايا العصبية والعضلية.
منتجات النفايات: علم الأحياء
في أي كائن حي ، نتيجة لعملية التمثيل الغذائي ، تتشكل المواد العضوية ، والتي تسمى البراز. يتم نقل معظمهم إلى البيئة الخارجية بمساعدة الأجهزة المتخصصة. تهدف هذه العملية إلى الحفاظ على ثبات البيئة الداخلية. في كتب علم الأحياء ، تسمى هذه العملية التوازن.
بعض المواد التي تفرزها الكائنات الحية تستخدم من قبل الأنواع الأخرى. على سبيل المثال ، الأكسجين هو منتج ثانوي لنشاط الخلايا النباتية. هذا الغاز هو أساس وجود كل أشكال الحياة على هذا الكوكب. بعض الحيوانات هي تكاثر. هذا يعني أنهم يتغذون على البراز. ومن الأمثلة خنافس الروث ، يرقات dipteran ، الأرانب ، الأرانب البرية والشنشيلة.
يعلم الجميع المنتجات المفيدة في حياة النحل: العسل ، الشمع ، البروبوليس ، البرغا ، غذاء ملكات النحل. هذه المواد لها مضادات الميكروبات ،منشط للمناعة وخواص مضادة للحساسية.
نظام إخراج الصرف
يعتمد هيكل الجهاز الإخراجي للجسم على مستوى تنظيمه وطريقة التغذية وخصائص الموائل. تتم إزالة المنتجات الأيضية من خلال الغشاء عن طريق الانتشار. لكن هناك هياكل خاصة لهذا. في البروتوزوا ، تفرز بقايا الطعام غير المهضومة في أي مكان في الخلية أو من خلال تكوينات خاصة في غشاءها. على سبيل المثال ، لدى الشركات العملاقة مسحوق. تتم إزالة الماء والأملاح الزائدة من خلال فجوات مقلصة. ينظم عملهم أيضًا مستوى الضغط داخل الخلايا.
في اللافقاريات ، تكون أعضاء الإخراج عبارة عن أنابيب أو أنابيب متخصصة تفتح للخارج بالمسام. قد تكون هذه نيفريديا أو أوعية مالبيغية أو غدد خضراء.
تفرز الفضلات من جسم الإنسان عن طريق أعضاء الجهاز الهضمي ، والجهاز التنفسي ، والجهاز البولي ، وكذلك من خلال الجلد. كل واحد منهم لديه تخصصه الخاص ، ولكن عملهم المشترك فقط هو الذي يضمن كفاءة عمليات التمثيل الغذائي. في هذه الحالة ، ينطوي انتهاك أحد الأعضاء على تغيير في آلية عمل جهاز آخر. على سبيل المثال ، عندما تتعرق أكثر ، ينتج كمية أقل من البول.
ماء
لا تتم إزالة جميع منتجات النفايات من الجسم. بعضها ضروري للعمل الطبيعي للخلايا. ولكن من الإفراط في مثل هذه المواد يجب على الجسمتخلص من.
لنبدأ بالماء. 20٪ من هذا السائل يتبخر من خلال الجلد مع العرق ، و 15٪ من خلال الزفير من خلال الرئتين. يوجد الماء أيضًا في البراز ويتم إزالته من الجسم عبر الأمعاء.
يفرز معظم السائل عن طريق الكلى مع البول - حتى 1.5 لتر في اليوم. هذا هو نصف الكمية الإجمالية للمياه. هناك مرحلتان في تكوين البول: الترشيح وإعادة الامتصاص. في يوم واحد ، يمرر الشخص 1500 لتر من الدم عبر الكلى. نتيجة للترشيح ، يتكون منه 150 لترًا من البول الأساسي. 99٪ ماء. عن طريق إعادة الامتصاص ، يتكون البول الثانوي - 1.5 لتر في اليوم. تحدث هذه العملية في أنابيب النيفرون. هنا ، من البول الأساسي ، يتم امتصاص جميع المواد الضرورية مرة أخرى في الدم - الجلوكوز والأحماض الأمينية والأملاح المعدنية والفيتامينات. تنخفض كمية الماء في البول الثانوي إلى 96٪
يؤدي الجلد عددًا من الوظائف المهمة: الإخراج ، والتمثيل الغذائي ، والتنظيم الحراري. من خلال الغدد العرقية ، لا يتم إخراج الماء فقط ، ولكن أيضًا الأملاح الزائدة واليوريا. في نفس الوقت ، يتم إطلاق الحرارة في البيئة. هذا مكثف بشكل خاص أثناء التمرين أو ارتفاع درجة حرارة الهواء.
ثاني أكسيد الكربون
90٪ من ثاني أكسيد الكربون تتم إزالته من خلال الرئتين. على المستوى الخلوي ، يتم إجراء تبادل الغازات بواسطة خلايا الدم الحمراء - كريات الدم الحمراء. ينقلون الأكسجين من الرئتين إلى الخلايا ، وثاني أكسيد الكربون في الاتجاه المعاكس. مع هذه المواد ، يشكل الهيموغلوبين في كرات الدم الحمراء مركبات غير مستقرة. لذلك حركة الدمشرط الحياة ضروري
عند دخول الخلايا ، يدخل الأكسجين على الفور في تفاعلات أكسدة المواد العضوية. نتيجة لذلك ، يتكون ثاني أكسيد الكربون. بسبب الانتشار ، يدخل سائل الأنسجة ، ثم في الشعيرات الدموية. هنا ، يتكون مركبها غير المستقر ، carbhemoglobin. علاوة على ذلك ، يتدفق الدم إلى الأذين الأيمن ، ثم إلى البطين الأيمن والرئتين. هنا ، يتفكك الكاربيموجلوبين ، ويطلق ثاني أكسيد الكربون ، ويخرج الزفير من الجسم.
اليوريا
يتم إخراج منتج نفايات آخر من خلال الكلى. وهو ثنائي حمض الكربونيك ، أو اليوريا. يتم إزالة كمية صغيرة مع العرق. تتشكل هذه المادة بشكل أساسي نتيجة أكسدة الأحماض الأمينية. في الجسم ، يتم تصنيع اليوريا من الأمونيا. بالنسبة للجسم ، فهو مادة سامة.
تتكون اليوريا في الأصل في الكبد. ثم يتم نقله عن طريق مجرى الدم إلى الكلى ، حيث يتم إفرازه. يمكن أن يؤدي انتهاك هذه العملية إلى ترسب الأملاح في المفاصل والكلى.
أملاح المعادن الثقيلة
المواد التي تنتمي إلى هذه المجموعة من الفضلات تفرز عبر الكبد والأمعاء. من أمثلة المعادن الثقيلة الزرنيخ والكروم والزئبق والكادميوم والنحاس والرصاص والألمنيوم والنيكل.
مصادر دخولهم إلى الجسم متنوعة. هذه هي استنشاق الهواء ودخان التبغ والعمل المنتظم مع الدهانات والورنيشات والمياه والأدوية. عادة ، لا تعطل المعادن الثقيلة عملية التمثيل الغذائي. الخطر يكمن فيأنها يمكن أن تتراكم في الأنسجة ، مما يتسبب في تلف جميع أجهزة الأعضاء.
إذن ، الشرط الضروري لعمل الجسم هو الحفاظ على ثبات بيئته الداخلية. لذلك ، يتم تنظيم نشاط الأنظمة الفسيولوجية باستمرار بواسطة الجهاز العصبي والعوامل الخلطية. يحدد عملهم المنسق توازن عمليات التمثيل الغذائي.
