Excretie is het proces waarbij metabolische afvalstoffen uit het lichaam worden uitgescheiden. Bij gewervelde dieren wordt het voornamelijk uitgevoerd door de longen, nieren en huid. Het proces staat in contrast met secretie, waarbij een stof specifieke taken kan hebben na het verlaten van de cel. Uitscheiding is een belangrijk onderdeel in alle vormen van leven. Bij zoogdieren wordt urine bijvoorbeeld uitgescheiden via de urethra, die deel uitmaakt van het excretiesysteem. Bij eencellige organismen wordt afval rechtstreeks door het oppervlak van de cel uitgestoten.
Wat is de biologische betekenis van uitscheiding?
Elk organisme, van de kleinste protist tot het grootste zoogdier, moet zich ontdoen van potentieel schadelijke bijproducten van zijn leven. Dit proces in levende wezens wordt eliminatie genoemd, dat kan worden gezien als alle verschillende mechanismen waarmee levensvormen afval, giftige stoffen en dode lichaamsdelen weggooien of weggooien. De aard van het proces en de gespecialiseerde structuren die voor afvalverwijdering zijn ontwikkeld, variëren sterk, afhankelijk van de grootte en complexiteit.organisme.
Terminologie
Vier termen worden vaak geassocieerd met afvalverwerkingsprocessen en worden vaak door elkaar gebruikt, hoewel niet altijd correct: uitscheiding, uitscheiding, uitscheiding en uitscheiding.
Excretie is een algemene term die verwijst naar het scheiden en uitstoten van afvalstoffen of giftige stoffen uit de cellen en weefsels van een plant of dier.
De scheiding, ontwikkeling en eliminatie van bepaalde producten die het gevolg zijn van de cellulaire functies van meercellige organismen wordt secretie genoemd. Hoewel deze stoffen een afvalproduct kunnen zijn van de cel die ze produceert, zijn ze vaak gunstig voor andere cellen in het lichaam. Voorbeelden van secretie zijn spijsverteringsenzymen die worden geproduceerd door cellen van de darm- en pancreasweefsels van gewervelde dieren, hormonen die worden gesynthetiseerd door gespecialiseerde glandulaire cellen in planten en dieren, en zweet dat wordt uitgescheiden door glandulaire cellen in de huid van sommige zoogdieren. Uitscheiding houdt in dat uitgescheiden chemische verbindingen worden gesynthetiseerd door gespecialiseerde cellen. Ze hebben een functionele waarde voor het lichaam. Daarom moet de verwijdering van gewoon afval niet als secreet worden beschouwd.
Isolatie is het verwijderen van onbruikbaar of onverteerd materiaal uit een cel (zowel in het geval van eencellige organismen als uit het spijsverteringskanaal van meercellige dieren).
Verlagen - Deze verwijdering definieert in grote lijnen de mechanismen van afvalverwijdering door levende systemen op alle niveaus van complexiteit. De term kan door elkaar worden gebruikt met nadruk.
Cellen
Cellulaire ademhaling is wanneer verschillende chemische reacties plaatsvinden in het lichaam. Ze staan bekend als metabolisme. Deze chemische reacties produceren afvalproducten zoals koolstofdioxide, water, zouten, ureum en urinezuur. De ophoping van deze afvalproducten buiten het niveau in het lichaam is schadelijk. De uitscheidingsorganen verwijderen ze. Uitscheiding is het proces waarbij metabolische afvalstoffen uit het lichaam worden verwijderd.
In planten
Groene planten produceren koolstofdioxide en water als ademhalingsproducten. In groene planten wordt tijdens de fotosynthese koolstofdioxide gebruikt dat vrijkomt bij de ademhaling. Zuurstof is een bijproduct dat wordt gegenereerd tijdens fotosynthese en gaat naar buiten via huidmondjes, wortelcelwanden en andere paden. Planten kunnen overtollig water kwijt door middel van transpiratie en strippen.
Het is aangetoond dat het blad werkt als een "uitscheidingsorgaan" en, naast dat het het primaire orgaan van fotosynthese is, ook wordt gebruikt als routes voor de uitscheiding van giftige afvalproducten door middel van diffusie. Andere afvalproducten die door sommige planten worden uitgestoten (hars, sappen, latex, enz.) worden uit de plant verdreven door de hydrostatische druk in de plant en door de absorberende krachten van de plantencellen. Tijdens de pre-uitvalfase is de stofwisseling van het blad echter hoog. Planten geven ook wat afval af aan de grond om hen heen. In dit geval is uitscheiding een passief proces, omdat het niet nodig isextra energie.
Waterdieren
Waterdieren geven ammoniak meestal rechtstreeks af in het milieu, omdat deze verbinding een hoge oplosbaarheid heeft. Daarnaast is er voldoende water voor verdunning. Bij landdieren worden ammoniakverbindingen omgezet in andere stikstofhoudende materialen, omdat er minder water in de omgeving is en ammoniak zelf giftig is.
Vogels
Uitscheiding bij vogels vindt plaats via het stikstofhoudende afval van urinezuur in de vorm van een pasta. Hoewel dit proces metabolisch duurder is, zorgt het voor een efficiëntere waterretentie. Daarnaast is het makkelijker te bewaren in een ei. Veel vogelsoorten, vooral zeevogels, kunnen ook zout uitscheiden via speciale neuszoutklieren, een zoutoplossing die via de neusgaten in de snavel naar buiten komt.
Insecten
Bij insecten wordt het Malpighian tubulus systeem gebruikt om metabolische afvalstoffen uit te scheiden. Metabolisch afval diffundeert of wordt actief getransporteerd naar de tubulus, die het afval naar de darm overbrengt. Metabolisch afval wordt vervolgens samen met de ontlasting uit het lichaam uitgescheiden.
Bij dieren
Bij dieren zijn de belangrijkste uitscheidingsproducten kooldioxide, ammoniak (in ammoniotelica), ureum (urethotelica), urinezuur (uricothelinen), guanine (in spinachtigen) en creatine. De lever en de nieren zuiveren het bloed van veel stoffen (bijvoorbeeld door uitscheiding via de nieren) en de gezuiverde stoffen worden vervolgens met urine en ontlasting uit het lichaam uitgescheiden.
Waterverlies door uitscheiding tijdensde passage van watermoleculen door een dun membraan met poriën die te groot zijn om moleculen te dragen, wordt osmose genoemd, een proces dat spontaan plaatsvindt en geen energie vereist. Dit proces kan worden omgekeerd door hydrostatische druk op de oplossing uit te oefenen.
Het niveau van hydrostatische druk waarbij er geen netto beweging van water in welke richting dan ook over het membraan is, wordt de osmotische druk van die specifieke oplossing genoemd; hoe groter de concentratie van opgeloste moleculen, hoe groter de osmotische druk en hoe groter de kracht die nodig is om water uit de oplossing te verwijderen.
