Kehidupan normal suatu organisme hanya mungkin terjadi di bawah kondisi asupan nutrisi yang berkelanjutan dan pembuangan produk akhir transformasi. Dari artikel kami, Anda akan mempelajari bagaimana proses metabolisme terjadi pada individu dari spesies yang berbeda.
Apa itu metabolisme
Bahkan dari buku teks biologi, semua orang ingat bahwa proses metabolisme terdiri dari dua bagian yang saling terkait. Ini adalah disimilasi dan asimilasi. Dalam kasus pertama, pemisahan zat organik kompleks terjadi. Mereka adalah sumber energi dalam tubuh. Jadi, selama oksidasi 1 gram protein dan karbohidrat, 17,2 kJ dilepaskan. Saat membelah jumlah lemak yang sama, energi dilepaskan 2 kali lebih banyak.
Inti dari asimilasi terletak pada pembentukan karakteristik zat organik tubuh. Jadi, metabolisme adalah proses masuknya zat ke dalam tubuh, transformasinya dengan pembentukan energi dan pembuangan produk pembusukan darinya.
Zat apa yang diperlukan untuk kehidupanorganisme
Kehidupan normal setiap individu dimungkinkan dalam kondisi pasokan makanan yang konstan. Selain zat organik, tubuh juga membutuhkan mineral. Pertama-tama, itu adalah air, yang merupakan pelarut untuk sebagian besar senyawa kimia dan dasar untuk proses metabolisme.
Senyawa mineral tidak kalah pentingnya. Unsur-unsur yang membentuk komposisinya mengatur banyak proses. Misalnya, kalsium diperlukan untuk pembekuan darah, zat besi - untuk mengangkut oksigen. Kehadiran yodium adalah kondisi yang diperlukan untuk sintesis hormon tiroid, dan natrium dan kalium untuk fungsi sel saraf dan otot.
Produk limbah: biologi
Dalam organisme hidup apa pun, sebagai hasil metabolisme, zat organik terbentuk, yang disebut kotoran. Sebagian besar dari mereka dipindahkan ke lingkungan eksternal dengan bantuan organ khusus. Proses ini bertujuan untuk menjaga kekonstanan lingkungan internal. Dalam buku pelajaran biologi, proses ini disebut homeostasis.
Beberapa zat yang dikeluarkan organisme digunakan oleh spesies lain. Misalnya, oksigen adalah produk sampingan dari aktivitas sel tumbuhan. Gas ini adalah dasar bagi keberadaan semua kehidupan di planet ini. Beberapa hewan adalah koprofag. Ini berarti bahwa mereka memakan kotoran. Contohnya kumbang kotoran, larva dipteran, kelinci, terwelu dan chinchilla.
Semua orang tahu produk yang berguna dari kehidupan lebah: madu, lilin, propolis, perga, royal jelly. Zat ini memiliki antimikroba,sifat imunostimulan dan anti-alergi.
Sistem keluaran pertukaran
Struktur sistem ekskresi tubuh tergantung pada tingkat organisasinya, cara nutrisi dan karakteristik habitatnya. Dalam uniseluler, spons dan coelenterata, produk metabolisme dikeluarkan melalui membran dengan difusi. Tetapi ada struktur khusus untuk ini. Dalam protozoa, sisa makanan yang tidak tercerna diekskresikan di mana saja di dalam sel atau melalui formasi khusus di membrannya. Misalnya, ciliate memiliki bubuk. Kelebihan air dan garam dikeluarkan melalui vakuola kontraktil. Tindakan mereka juga mengatur tingkat tekanan intraseluler.
Pada invertebrata, organ ekskresi adalah tabung atau tubulus khusus yang terbuka ke luar dengan pori-pori. Ini mungkin nefridia, pembuluh malpighian, atau kelenjar hijau.
Dari tubuh manusia, produk limbah dikeluarkan oleh organ pencernaan, pernapasan, sistem kemih, serta melalui kulit. Masing-masing dari mereka memiliki spesialisasinya sendiri, tetapi hanya kerja sama mereka yang dapat memastikan efisiensi proses metabolisme. Dalam hal ini, pelanggaran satu organ memerlukan perubahan mekanisme aksi yang lain. Misalnya, ketika Anda berkeringat lebih banyak, Anda menghasilkan lebih sedikit urin.
Air
Tidak semua produk limbah dikeluarkan dari tubuh. Beberapa dari mereka diperlukan untuk fungsi normal sel. Namun dari kelebihan zat tersebut, tubuh harussingkirkan.
Mari kita mulai dengan air. 20% dari cairan ini menguap melalui kulit bersama dengan keringat, 15% dihembuskan melalui paru-paru. Air juga ditemukan dalam tinja dan dikeluarkan dari tubuh melalui usus.
Sebagian besar cairan dikeluarkan melalui ginjal dengan urin - hingga 1,5 liter per hari. Ini adalah setengah dari jumlah total air. Ada dua tahap dalam pembentukan urin: filtrasi dan reabsorpsi. Dalam sehari, seseorang melewati 1500 liter darah melalui ginjal. Sebagai hasil penyaringan, 150 liter urin primer terbentuk darinya. Ini adalah 99% air. Dengan reabsorpsi, urin sekunder terbentuk - 1,5 liter per hari. Proses ini terjadi di tubulus nefron. Di sini, dari urin primer, semua zat yang diperlukan diserap kembali ke dalam darah - glukosa, asam amino, garam mineral, vitamin. Jumlah air dalam urin sekunder berkurang menjadi 96%.
Kulit melakukan sejumlah fungsi penting: ekskresi, metabolisme, termoregulasi. Melalui kelenjar keringat, tidak hanya air yang dikeluarkan, tetapi juga kelebihan garam dan urea. Pada saat yang sama, panas dilepaskan ke lingkungan. Ini sangat intens saat berolahraga atau suhu udara tinggi.
Karbon dioksida
90% karbon dioksida dikeluarkan melalui paru-paru. Pada tingkat sel, pertukaran gas dilakukan oleh sel darah merah - eritrosit. Mereka membawa oksigen dari paru-paru ke sel, dan karbon dioksida dalam arah yang berlawanan. Dengan zat ini, hemoglobin eritrosit membentuk senyawa yang tidak stabil. Oleh karena itu, pergerakan darahkondisi kehidupan yang diperlukan.
Saat memasuki sel, oksigen langsung masuk ke dalam reaksi oksidasi zat organik. Akibatnya, karbon dioksida terbentuk. Karena difusi, ia memasuki cairan jaringan, dan kemudian ke kapiler. Di sini, senyawanya yang tidak stabil, karbhemoglobin, terbentuk. Selanjutnya, darah mengalir ke atrium kanan, kemudian ke ventrikel kanan dan paru-paru. Di sini, carbhemoglobin dipecah, melepaskan karbon dioksida, dan dikeluarkan dari tubuh.
Urea
Satu lagi produk limbah dikeluarkan melalui ginjal. Ini adalah asam karbonat diamid, atau urea. Sejumlah kecil dihilangkan dengan keringat. Zat ini terutama terbentuk sebagai hasil oksidasi asam amino. Di dalam tubuh, urea disintesis dari amonia. Bagi tubuh, itu adalah racun.
Urea awalnya terbentuk di hati. Ini kemudian diangkut oleh aliran darah ke ginjal, dari mana ia diekskresikan. Pelanggaran proses ini dapat menyebabkan pengendapan garam di persendian dan ginjal.
garam logam berat
Zat yang termasuk dalam kelompok produk limbah ini dikeluarkan melalui hati dan usus. Contoh logam berat adalah arsenik, kromium, merkuri, kadmium, tembaga, timah, aluminium, nikel.
Sumber masuknya mereka ke dalam tubuh bervariasi. Ini adalah udara yang dihirup, asap tembakau, pekerjaan sistematis dengan cat dan pernis, air, obat-obatan. Biasanya, logam berat tidak mengganggu metabolisme. Bahayanya terletak padabahwa mereka dapat terakumulasi dalam jaringan, menyebabkan kerusakan pada semua sistem organ.
Jadi, kondisi yang diperlukan untuk berfungsinya tubuh adalah menjaga kestabilan lingkungan internalnya. Oleh karena itu, aktivitas sistem fisiologis secara konstan diatur oleh sistem saraf dan faktor humoral. Kerja terkoordinasi mereka menentukan keseimbangan proses metabolisme.
