Izlučivanje je proces kojim se metabolički otpad izlučuje iz tijela. Kod kičmenjaka ga prvenstveno provode pluća, bubrezi i koža. Proces je u suprotnosti sa sekrecijom, gdje supstanca može imati specifične zadatke nakon što napusti ćeliju. Izlučivanje je važna komponenta u svim oblicima života. Na primjer, kod sisara, urin se izlučuje kroz uretru, koja je dio ekskretornog sistema. Kod jednoćelijskih organizama otpad se izbacuje direktno kroz površinu ćelije.
Koji je biološki značaj izlučivanja?
Svaki organizam, od najmanjeg protista do najvećeg sisara, mora se osloboditi potencijalno štetnih nusproizvoda svog života. Ovaj proces u živim bićima naziva se eliminacija, što se može posmatrati kao obuhvatanje svih različitih mehanizama pomoću kojih oblici života odlažu ili odbacuju otpad, otrovne tvari i mrtve dijelove tijela. Priroda procesa i specijalizovanih struktura razvijenih za odlaganje otpada uvelike varira u zavisnosti od veličine i složenosti.organizam.
Terminologija
Četiri termina se obično povezuju s procesima odlaganja otpada i često se koriste naizmenično, iako ne uvijek ispravno: izlučivanje, lučenje, izlučivanje i izlučivanje.
Izlučivanje je opšti pojam koji se odnosi na odvajanje i izbacivanje otpadnih proizvoda ili toksičnih supstanci iz ćelija i tkiva biljke ili životinje.
Odvajanje, razvoj i eliminacija određenih proizvoda koji su rezultat ćelijskih funkcija višećelijskih organizama naziva se sekrecija. Iako ove supstance mogu biti otpadni proizvod ćelije koja ih proizvodi, često su korisne za druge ćelije u telu. Primjeri sekrecije su probavni enzimi koje proizvode stanice crijevnog i pankreasnog tkiva kralježnjaka, hormoni koje sintetiziraju specijalizirane stanice žljezda u biljkama i životinjama i znoj koji luče žljezdane stanice u koži nekih sisara. Sekrecija implicira da se izlučena hemijska jedinjenja sintetiziraju u specijalizovanim ćelijama. Imaju funkcionalnu vrijednost za tijelo. Stoga se odlaganje običnog otpada ne bi trebalo smatrati tajnim.
Izolacija je čin uklanjanja neupotrebljivog ili nesvarenog materijala iz ćelije (kako u slučaju jednoćelijskih organizama tako i iz probavnog trakta višećelijskih životinja).
Smanjenje - Ovo uklanjanje široko definiše mehanizme odlaganja otpada od strane živih sistema na svim nivoima složenosti. Termin se može koristiti naizmjenično s naglaskom.
Ćelije
Ćelijsko disanje je kada se u tijelu odvija nekoliko kemijskih reakcija. Poznati su kao metabolizam. Ove kemijske reakcije proizvode otpadne proizvode kao što su ugljični dioksid, voda, soli, urea i mokraćna kiselina. Akumulacija ovih otpadnih proizvoda iznad nivoa u tijelu je štetna. Organi za izlučivanje ih uklanjaju. Izlučivanje je proces uklanjanja metaboličkog otpada iz tijela.
U biljkama
Zelene biljke proizvode ugljični dioksid i vodu kao respiratorne proizvode. U zelenim biljkama, ugljični dioksid koji se oslobađa tijekom disanja koristi se tokom fotosinteze. Kiseonik je nusproizvod koji nastaje tokom fotosinteze i izlazi kroz stomate, zidove ćelija korena i druge puteve. Biljke se mogu riješiti viška vode putem transpiracije i crijeva.
Pokazano je da list djeluje kao "izlučivač" i, osim što je primarni organ fotosinteze, koristi se i kao putevi za izlučivanje toksičnih otpadnih proizvoda putem difuzije. Ostali otpadni proizvodi koje emituju neke biljke (smole, sokovi, lateks, itd.) potiskuju se iz postrojenja hidrostatskim pritiskom unutar biljke i silama apsorpcije biljnih ćelija. Međutim, tokom faze prije osipanja, brzina metabolizma lista je visoka. Biljke također ispuštaju nešto otpada u tlo oko sebe. U ovom slučaju izlučivanje je pasivan proces, jer mu nije potrebnododatna energija.
Vodene životinje
Vodene životinje obično ispuštaju amonijak direktno u okolinu, jer ovo jedinjenje ima visoku rastvorljivost. Osim toga, ima dovoljno vode za razrjeđivanje. Kod kopnenih životinja, spojevi amonijaka se pretvaraju u druge azotne materijale, budući da je u okolišu manje vode, a sam amonijak je toksičan.
Ptice
Izlučivanje kod ptica se dešava preko azotnog otpada mokraćne kiseline u obliku paste. Iako je ovaj proces metabolički skuplji, omogućava efikasnije zadržavanje vode. Osim toga, lakše se čuva u jajetu. Mnoge vrste ptica, posebno morske ptice, također mogu izlučivati sol kroz posebne nazalne slane žlijezde, fiziološki rastvor koji izlazi kroz nozdrve u kljunu.
Insekti
Kod insekata, sistem Malpigijevih tubula se koristi za izlučivanje metaboličkog otpada. Metabolički otpad difundira ili se aktivno transportuje u tubulu, koji prenosi otpad u crijevo. Metabolički otpad se zatim izlučuje iz tijela zajedno sa fekalijama.
Kod životinja
Kod životinja, glavni produkti izlučivanja su ugljični dioksid, amonijak (u amoniotelici), urea (urehotelici), mokraćna kiselina (urikotelini), gvanin (kod arahnida) i kreatin. Jetra i bubrezi pročišćavaju krv od mnogih supstanci (na primjer, izlučivanjem bubrega), a pročišćene tvari se zatim izlučuju iz tijela urinom i izmetom.
Gubitak vode kroz izlučivanje tokomProlazak molekula vode kroz tanku membranu koja sadrži pore prevelike da nose molekule naziva se osmoza, proces koji se odvija spontano i ne zahtijeva energiju. Ovaj proces se može obrnuti primjenom hidrostatskog pritiska na otopinu.
Nivo hidrostatskog pritiska na kojem nema neto kretanja vode u bilo kom pravcu kroz membranu naziva se osmotski pritisak te određene otopine; što je veća koncentracija otopljenih molekula, to je veći osmotski pritisak i veća je sila potrebna za uklanjanje vode iz otopine.
