Продукти життєдіяльності. Які речовини необхідні для життєдіяльності організму? Біологія

Нормальна життєдіяльність організму можлива тільки за умови безперервного надходження в нього поживних речовин і видалення кінцевих продуктів перетворення. З нашої статті ви дізнаєтеся, як відбуваються обмінні процеси у особин різних видів.

Що таке обмін речовин

Ще з підручника з біології кожен пам`ятає, що процес метаболізму складається з двох взаємопов`язаних частин. Це дисиміляція та асиміляція. У першому випадку відбувається розщеплення складних органічних речовин. Саме вони є джерелом енергії в організмі. Так, при окисленні 1 грама білка і вуглеводу вивільняється 17,2 кДж. При розщепленні тієї ж кількості жиру енергії виділяється в 2 рази більше.

Суть асиміляції полягає в утворенні органічних речовин, властивих організму. Таким чином, обмін речовин-це процес надходження в організм речовин, їх перетворення з утворенням енергії і виведення з нього продуктів розпаду.

Які речовини необхідні для життєдіяльності організму

Нормальна життєдіяльність будь-якої особини можлива за умови постійного надходження їжі. Крім органічних речовин, організму необхідні і мінеральні. Перш за все це вода, яка є розчинником більшості хімічних сполук і основою для протікання обмінних процесів.

Не менше значення мають мінеральні сполуки. Елементи, що входять до їх складу, регулюють багато процесів. Наприклад, кальцій необхідний для згортання крові, залізо - для транспортування кисню. Наявність йоду-необхідна умова для синтезу гормонів щитовидної залози, а натрію і калію - для роботи нервових і м`язових клітин.

Продукти життєдіяльності: Біологія

У будь-якому живому організмі в результаті метаболізму утворюються органічні речовини, які називаються екскрементами. Їх велика частина видаляється в зовнішнє середовище за допомогою спеціалізованих органів. Цей процес спрямований на підтримку сталості внутрішнього середовища. У підручниках з біології цей процес називають гомеостазом.

Деякі речовини, які виділяють організми, використовуються іншими видами. Так, продуктом життєдіяльності рослинної клітини є кисень. Цей газ-основа існування всього живого на планеті. Деякі тварини є копрофагами. Це означає, що вони харчуються екскрементами. Їх прикладами є жуки-гнойовики, личинки двокрилих комах, кролики, зайці та шиншили.

Всім відомі і корисні продукти життєдіяльності бджіл: мед, віск, прополіс, перга, маточне молочко. Ці речовини мають протимікробну, імуностимулюючу і антиалергенні властивості.

Система виведення продуктів обміну

Структура видільної системи організму залежить від рівня його організації, способу харчування і особливостей середовища проживання. У одноклітинних, губок і кишковопорожнинних продукти обміну видаляються через мембрану шляхом дифузії. Але для цього є особливі структури. У найпростіших неперетравлені залишки їжі виводяться назовні в будь-якому місці клітини або через спеціальні освіти в її мембрані. Наприклад, інфузорія має порошіцу. Надлишок води і солей видаляється через скоротливі вакуолі. Їх дія регулює і рівень внутрішньоклітинного тиску.

У безхребетних органами виділення є спеціалізовані трубочки або канальця, які відкриваються назовні порами. Це можуть бути нефридії, мальпігієві судини або зелені залози.

З тіла людини продукти життєдіяльності виводяться назовні органами травної, дихальної, сечовидільної систем, а також через шкіру. Кожен з них має свою спеціалізацію, але тільки їх спільна робота здатна забезпечити ефективність обмінних процесів. При цьому порушення одного органу тягне за собою зміну в механізм дії інший. Наприклад, при підвищеному потовиділенні утворюється менше сечі.

Вода

Не всі продукти життєдіяльності видаляються з організму. Деякі з них необхідні для нормального функціонування клітин. А ось від надлишків таких речовин організм обов`язково повинен позбутися.

Почнемо з води. 20 % цієї рідини випаровується через шкіру разом з потом, 15 % видихається через легені. Вода також міститься в калових масах і видаляється з організму за допомогою кишечника.

Найбільше рідини виводиться через нирки разом із сечею - до 1,5 літра на добу. Це половина від загальної кількості води. В процесі утворення сечі виділяють два етапи: фільтрація і реабсорбція. За добу у людини через нирки проходить 1500 літрів крові. В результаті фільтрації з неї утворюється 150 літрів первинної сечі. Вона на 99% складається з води. Шляхом реабсорбції утворюється вторинна сеча-1,5 літра на добу. Цей процес відбувається в канальцях нефрона. Тут з первинної сечі назад в кров всмоктуються всі необхідні речовини-глюкоза, амінокислоти, мінеральні солі, вітаміни. Кількість води у вторинній сечі зменшується до 96 %.

Шкіра виконує цілий ряд важливих функцій: видільну, обмінну, терморегуляционную. Через потові залози виводиться не тільки вода, але також надлишок солей і сечовини. При цьому в навколишнє середовище виділяється тепло. Особливо інтенсивно це відбувається при фізичній навантаженні або високою температурі повітря.

Вуглекислий газ

90 % вуглекислого газу видаляється через легені. На клітинному рівні газообмін здійснюють червоні клітини крові-еритроцити. Вони переносять кисень від легенів до клітин, а вуглекислий газ у зворотному напрямку. З цими речовинами гемоглобін еритроцитів утворює нестійкі сполуки. Тому рух крові-необхідна умова життя.

Поступаючи в клітини, кисень відразу вступає в реакції окислення органічних речовин. Внаслідок цього утворюється вуглекислий газ. Завдяки дифузії він надходить в тканинну рідину, а потім в капіляри. Тут утворюється його нестійке з`єднання-карбгемоглобін. Далі кров по надходить в праве передсердя, потім в правий шлуночок і легені. Тут карбгемоглобін розпадається, вивільняючи вуглекислий газ, і видихається з організму.

Сечовина

Через нирки виводиться ще один продукт життєдіяльності. Це діамід вугільної кислоти, або сечовина. Невелика її кількість видаляється з потім. Ця речовина в основному утворюється в результаті окислення амінокислот. В організмі сечовина синтезується з аміаку. Для організму він є токсином.

Спочатку сечовина утворюється в печінці. Потім потоком крові вона переноситься в нирки, звідки виводиться назовні. Порушення цього процесу може привести до відкладення солей в суглобах і нирках.

Солі важких металів

Речовини, які відносяться до цієї групи продуктів життєдіяльності, виводяться через печінку і кишечник. Прикладами важких металів є миш`як, хром, ртуть, кадмій, мідь, свинець, алюміній, нікель.

Джерела їх надходження в організм різноманітні. Це вдихуване повітря, тютюновий дим, систематична робота з лакофарбовими матеріалами, вода, медикаменти. У нормі важкі метали не порушують обміну речовин. Небезпека полягає в тому, що вони можуть накопичуватися в тканинах, викликаючи порушення всіх систем органів.

Отже, необхідною умовою функціонування організму є збереження сталості його внутрішнього середовища. Тому діяльність фізіологічних систем постійно регулюється нервовою системою і гуморальними факторами. Їх злагоджена робота обумовлює рівновагу обмінних процесів.