Выделение

ВЫДЕЛЕНИЕ

Авторы: Ю.В. Наточин (Выделение у животных), Г.А. Дмитриева (Выделение у

растений) ВЫДЕЛЕНИЕ (экскреция), освобождение организма от конечных продуктов обмена веществ, избытка воды, солей и биологически активных соединений, чужеродных и токсич. веществ, поступивших с пищей или образовавшихся в организме. Продукты В. могут быть газообразными, жидкими и твёрдыми. Конечными продуктами обмена органич. веществ являются аммиак, мочевина, мочевая кислота, аллантоин и др. соединения.

Выделение у животных

В зависимости от осн. конечных продуктов азотистого обмена выделяют неск. групп животных. Если это аммиак, их называют аммониотелическими; среди них - пресноводные и морские беспозвоночные, в т. ч. водные насекомые, костистые рыбы, личинки и постоянно живущие в воде земноводные. К числу уреотелических животных, выделяющих мочевину, относятся наземные планарии, хрящевые рыбы, взрослые земноводные, млекопитающие. Урикотелические животные выделяют мочевую кислоту (наземные брюхоногие моллюски и насекомые, пресмыкающиеся, птицы), гуанотелические - гуанин (скорпионы, пауки). У земноводных и пресмыкающихся наблюдаются переходы между аммониотелией, уреотелией и урикотелией; особенности и соотношения конечных продуктов азотистого обмена имеют приспособительное значение: у форм, нуждающихся в экономном расходовании воды, образуется мочевая кислота и её слаборастворимые соли, что способствует сокращению количества выделяемой при экскреции воды. При потреблении избытка солей, пищевых веществ, а также при нарушении обмена веществ и его регуляции в крови может повышаться концентрация неорганич. или органич. веществ (напр., глюкозы при сахарном диабете, аминокислот), которые выводятся органами выделения. У многих беспозвоночных В. происходит диффузно, через поверхность тела. У большинства животных есть спец. органы В. (см. Выделительная система). Так, в процессах В. у позвоночных участвуют почки, лёгкие или жабры, железы желудочно- кишечного тракта, кожа, потовые и солевые железы (носовые, ректальные и др.); у разных беспозвоночных - протонефридии, метанефридии, боянусов орган (у пластинчатожаберных моллюсков), антеннальные и максиллярные железы (у ракообразных), мальпигиевы канальцы (у насекомых), сократит. вакуоли (у простейших) и некоторые др. Ряд животных (нематоды, ракообразные, паукообразные, многоножки, насекомые, некоторые пресмыкающиеся и др.) могут откладывать продукты обмена и соли в т. н. органах накопления или в покровных тканях, которые сбрасываются во время линьки. Своеобразный тип В. связан с отложением труднорастворимых продуктов В. (в т. ч. мочевой кислоты) в спец. клетках - «почках накопления» нематод, хлорагогенных клетках дождевых червей, в межуточной ткани пауков, в жировом теле насекомых и многоножек, в печёночных выростах мокриц, что способствует экономному расходованию воды. У водных животных в В. участвуют жабры, слизистые оболочки и покровы тела, через которые происходит диффузия некоторых веществ в окружающую среду, их секреция в составе слизи. В ряде случаев в В. участвуют экскретофоры - клетки, накапливающие экскреты и выбрасывающие их, напр., в просвет кишечника (у ложноскорпионов, восьмилучевых кораллов и др.). У позвоночных В. диоксида углерода и др. газообразных веществ происходит через лёгкие или жабры; вода, соли и продукты азотистого обмена в осн. удаляются органами выделения, напр. почками, избыток солей натрия у морских птиц и морских пресмыкающихся - солевыми железами, у костистых рыб - хлоридными клетками в жабрах, у хрящевых - ректальной железой. У млекопитающих вода и некоторые соли выделяются потовыми железами. У человека почки удаляют избыток воды, неорганич. и органич. веществ из организма, кишечник - остатки неиспользованных компонентов пищи, поступивших в желудочно-кишечный тракт секретов желёз, слущившиеся клетки (выводятся с калом). У человека массой 70 кг при нормальном пищевом режиме за сутки лёгкие удаляют ок. 400 л диоксида углерода; почки выделяют в сутки 21 г мочевины, 0,63 г мочевой кислоты, 0,56 г гиппуровой кислоты, 1,05 г креатинина; с мочой выводятся минер. и органич. кислоты. В. воды с мочой составляет в среднем 1,2 л, с потом - 0,5 л, с калом - 0,1 л, значительные количества воды испаряются с поверхности тела, часть паров воды удаляется с выдыхаемым воздухом лёгкими; общее количество азота, экскретируемого с мочой, 11 г, с калом - 1,7 г, с потом - 1 г. Регуляция процесса В. происходит при участии нервной системы, желёз внутр. секреции, аутакоидов. Один и тот же гормон у разных животных одинаково влияет на проницаемость клеток для воды и на транспорт ионов и обеспечивает поддержание постоянства состава внутр. среды организмов, их гомеостаз. Напр., у бесхвостых амфибий альдостерон стимулирует всасывание ионов Na + клетками кожи из пресной воды, клетками толстой кишки из её содержимого, клетками почечных канальцев и мочевого пузыря из находящейся в их просвете жидкости. Аргинин-вазотоцин во всех этих органах увеличивает проницаемость для воды и её всасывание в кровь. Адекватность деятельности органов В. оценивают по сопоставлению потребления и выведения веществ, их концентрации в сыворотке крови. Для исследования В. определяют объём, физико-химич. особенности выделяемых жидкостей, проводят изучение баланса по соотношению потребления и В. См. также Водно-солевой обмен, Газообмен, Потоотделение.

Выделение у растений

Выделение у растений осуществляется всеми живыми клетками (в осн. листьев и корней), а также клетками спец. выделит. тканей (железистыми волосками, млечниками, нектарниками и др.). Выделяемые вещества могут накапливаться в вакуолях, клеточных стенках или выноситься на поверхность органа, откуда они смываются осадками. Продуктами выделит. тканей являются дубильные вещества, нектар, слизи, смолы, эфирные масла и др. В состав корневых и листовых выделений входят ионы калия и магния, нитраты, фосфаты, сульфаты, органич. кислоты (щавелевая, лимонная, яблочная, янтарная, фумаровая), аминокислоты и амиды, ферменты, витамины, сахара, гормоны. Количество выделяемых веществ может составлять до 30% от массы соединений, образованных при фотосинтезе (в дождливое время увеличивается). Скорость В. зависит от физиологич. состояния растения, степени его насыщенности данным элементом, возраста, а также от факторов окружающей среды (темп-ры, освещённости, взаимодействия с возбудителями болезней и т. д.). Напр., молодые корни и листья, как правило, выделяют больше веществ, чем старые, максимум корневых В. приходится на период цветения. В. помогает клетке, органу, организму поддерживать постоянство своего состава. Корневые В. влияют на химич. и физич. свойства почвы, способствуют более равномерному распределению ионов и веществ в почвенном растворе, изменяют его кислотность. Благодаря В. растения многократно используют элементы питания в биогеоценозе. Продукты В. служат важным фактором влияния растений друг на друга (аллелопатия). Они регулируют в почве «микробиологич. равновесие», стимулируя развитие одних видов бактерий или грибов и подавляя жизнедеятельность других.

Литература Выделение у животных. Лит.: Эккерт Р., Рэнделл Д., Огастин Дж. Физиология животных: механизмы и адаптация. М., 1992. Т. 2; Физиология водно-солевого обмена и почки. СПб., 1993; Вандер А. Физиология почек. СПб., 2000; Фролов Б.А. Физиология и патология обмена натрия и воды в организме. М., 2004. Выделение у растений. Лит.: Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. М., 1983; Кузнецов В. В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. М., 2005.

Источники: [ БРЭ ] [ P ] [ B ] и дополнительная информация: [ W ] [ G ] [ Y ]