Vylučování je proces, při kterém je z těla vylučován metabolický odpad. U obratlovců je primárně prováděn plícemi, ledvinami a kůží. Tento proces kontrastuje se sekrecí, kde látka může mít specifické úkoly poté, co opustí buňku. Vylučování je důležitou složkou ve všech formách života. Například u savců se moč vylučuje močovou trubicí, která je součástí vylučovacího systému. U jednobuněčných organismů je odpad vymrštěn přímo přes povrch buňky.
Jaký je biologický význam vylučování?
Každý organismus, od nejmenšího prvoka po největšího savce, se musí zbavit potenciálně škodlivých vedlejších produktů svého života. Tento proces u živých bytostí se nazývá eliminace, což lze chápat tak, že zahrnuje všechny různé mechanismy, kterými se formy života zbavují nebo odhazují odpad, toxické látky a mrtvé části těla. Povaha procesu a specializované struktury vyvinuté pro likvidaci odpadu se značně liší v závislosti na velikosti a složitosti.organismus.
Terminologie
S procesy likvidace odpadu jsou běžně spojovány čtyři termíny, které se často používají zaměnitelně, i když ne vždy správně: vylučování, sekrece, vylučování a vylučování.
Vylučování je obecný termín označující separaci a vypuzení odpadních produktů nebo toxických látek z buněk a tkání rostlin nebo živočichů.
Oddělení, vývoj a eliminace určitých produktů vyplývajících z buněčných funkcí mnohobuněčných organismů se nazývá sekrece. I když tyto látky mohou být odpadním produktem buňky, která je produkuje, jsou často prospěšné pro jiné buňky v těle. Příklady sekrece jsou trávicí enzymy produkované buňkami střevní a pankreatické tkáně obratlovců, hormony syntetizované specializovanými žlázovými buňkami rostlin a zvířat a pot vylučovaný žlázovými buňkami v kůži některých savců. Sekrece znamená, že sekretované chemické sloučeniny jsou syntetizovány specializovanými buňkami. Mají pro tělo funkční hodnotu. Likvidace běžného odpadu by proto neměla být považována za sekreční.
Izolace je akt odstranění nepoužitelného nebo nestráveného materiálu z buňky (jak v případě jednobuněčných organismů, tak z trávicího traktu mnohobuněčných živočichů).
Snížení – Toto odstranění široce definuje mechanismy likvidace odpadu živými systémy na všech úrovních složitosti. Termín může být používán zaměnitelně s důrazem.
Cells
Buněčné dýchání je stav, kdy v těle probíhá několik chemických reakcí. Jsou známé jako metabolismus. Tyto chemické reakce produkují odpadní produkty, jako je oxid uhličitý, voda, soli, močovina a kyselina močová. Hromadění těchto odpadních produktů za úrovní v těle je škodlivé. Vylučovací orgány je odstraňují. Vylučování je proces odstraňování metabolického odpadu z těla.
V rostlinách
Zelené rostliny produkují oxid uhličitý a vodu jako produkty dýchacích cest. U zelených rostlin se oxid uhličitý uvolňovaný při dýchání využívá při fotosyntéze. Kyslík je vedlejší produkt vznikající během fotosyntézy a vystupuje přes průduchy, stěny kořenových buněk a další cesty. Rostliny se mohou zbavit přebytečné vody transpirací a vykucháním.
Bylo prokázáno, že list působí jako „exkretofor“a kromě toho, že je primárním orgánem fotosyntézy, je také používán jako cesty pro vylučování toxických odpadních produktů prostřednictvím difúze. Ostatní odpadní produkty emitované některými rostlinami (pryskyřice, šťávy, latex atd.) jsou vytlačovány z nitra rostliny hydrostatickým tlakem uvnitř rostliny a absorbčními silami rostlinných buněk. Během fáze před opadáváním je však rychlost metabolismu listu vysoká. Rostliny také uvolňují nějaký odpad do půdy kolem sebe. V tomto případě je vylučování pasivní proces, protože to nepotřebujeenergie navíc.
Vodní živočichové
Vodní živočichové obvykle uvolňují amoniak přímo do životního prostředí, protože tato sloučenina má vysokou rozpustnost. Navíc je dostatek vody na ředění. U suchozemských zvířat se sloučeniny amoniaku přeměňují na jiné dusíkaté materiály, protože v životním prostředí je méně vody a samotný amoniak je toxický.
Ptáci
Vylučování u ptáků probíhá prostřednictvím dusíkatého odpadu kyseliny močové ve formě pasty. Tento proces je sice metabolicky dražší, ale umožňuje efektivnější zadržování vody. Navíc se snáze skladuje ve vajíčku. Mnoho druhů ptáků, zejména mořských ptáků, může také vylučovat sůl speciálními nosními solnými žlázami, solným roztokem, který vytéká nosními dírkami v zobáku.
Hmyz
U hmyzu se systém Malpighiových tubulů používá k vylučování metabolického odpadu. Metabolický odpad difunduje nebo je aktivně transportován do tubulu, který přenáší odpad do střeva. Metabolický odpad je pak vylučován z těla spolu se stolicí.
U zvířat
U zvířat jsou hlavními vylučovacími produkty oxid uhličitý, amoniak (u amonioteliků), močovina (urethotelika), kyselina močová (urikotheliny), guanin (u pavoukovců) a kreatin. Játra a ledviny čistí krev od mnoha látek (např. ledvinovým vylučováním) a přečištěné látky jsou pak vylučovány z těla močí a stolicí.
Ztráta vody vylučováním běhemprůchod molekul vody tenkou membránou obsahující póry příliš velké na to, aby přenesly molekuly, se nazývá osmóza, proces, který probíhá spontánně a nevyžaduje energii. Tento proces lze zvrátit aplikací hydrostatického tlaku na roztok.
Úroveň hydrostatického tlaku, při které nedochází k žádnému čistému pohybu vody v žádném směru přes membránu, se nazývá osmotický tlak daného roztoku; čím větší je koncentrace rozpuštěných molekul, tím větší je osmotický tlak a tím větší síla je potřeba k odstranění vody z roztoku.
