Выделительная система.

Роль органов выделения состоит в удалении из организма регулируемых количеств избыточных веществ, что помогает поддерживать стационарное состояние. К таким функциям следует отнести:

1) поддержание надлежащих концентраций отдельных ионов и воды в клетках и теле;

2) выведение конечных продуктов обмена (например, мочевины, мочевой кислоты, аммиака и т.п.) и посторонних веществ или продуктов их обмена.

При всем разнообразии органов выделения в основе их функционирования лежат два основных процесса: ультрафильтрация и активный транспорт. При ультрафильтрации жидкость под давлением проходит через полупроницаемую мембрану, которая задерживает белки и другие крупные молекулы, но пропускает воду и низкомолекулярные растворенные вещества. Активный транспорт представляет собой движение растворенных веществ против электрохимического градиента. Если эти вещества переносятся из внутренней среды животного в полость экскреторного органа, то это называется активной секрецией. Если же перенос осуществляется в обратном направлении, то речь идет об активной реабсорбции. 

Выделительные органы беспозвоночных. Протонефридии (первичные почки) встречаются у плоских червей, не имеющих полости тела. Эта система ветвящихся по всему телу каналов, открывающихся наружу отверстием. Внутренние многочисленные концы канальцев слепо замыкаются конечной, расширенной в виде луковицы клеткой с пучком ресничек. Если ресничка одна, конечную клетку называют соленоцитом; если их пучок – пламенной клеткой, так как биение пучка ресничек напоминает мерцающее пламя свечи. Метанефридии (вторичные почки) имеются у животных, обладающих вторичной полостью тела. Для них характерно отсутствие ветвлений канала. На внутреннем конце канал открывается воронкой, обращенной в полость целома. Прото- и Метанефридии функционируют как Фильтрационно- реабсорбционная почка. 

 При распаде белков, нуклеиновых кислот и других азотосодержащих соединений образуются токсичные вещества – аммиак, мочевина и мочевая кислота, нарушающие при накоплении их в организме нормальное течение основных физиологических процессов. Форма выведения продуктов азотистого обмена тесно связана с условиями жизни животного и обеспеченностью водой. Аммиак весьма токсичен даже в малых концентрациях. Благодаря хорошей растворимости и небольшому молекулярному весу он легко диффундирует через любую поверхность, соприкасающуюся с водой. Вот почему аммиак (обычно в виде аммонийного иона) является конечным продуктом азотистого обмена у водных беспозвоночных, костистых рыб, личинок и постоянно живущих в воде земноводных. Наземные животные ограничены в воде, поэтому они обезвреживают его, преобразуя в конечные продукты, не токсичные для организма. Наземные ресничные черви, взрослые земноводные, млекопитающие выделяют мочевину. Низкая растворимость мочевой кислоты, выпадение ее в осадок делает ее осмотически неактивной. Для ее выведения из организма вода практически не нужна (наземные насекомые, чешуйчатые пресмыкающиеся, птицы). Парные компактные почки моллюсков и ракообразных сходны по строению с метанефридиями и удаляют продукты обмена из полостной жидкости. Мальпигиевы сосуды насекомых и паукообразных состоят из трубочек количеством от двух до нескольких сотен. Каждый сосуд открывается в кишечник на границе средней и задней кишки, а другой его конец слепо замкнут, и омывается гемолимфой. В просвет сосуда активно транспортируется калий, а за ним пассивно следует вода под влиянием осмотических сил. Жидкость, богатая калием, переходит в заднюю кишку. Там нужные организму растворенные вещества и значительная часть воды реабсорбируются. А мочевая кислота выпадает в осадок. Мочевая кислота затем удаляется из кишечника в смеси с остатками не переваренной пищи. Почки позвоночных функционируют по принципу фильтрации – реабсорбации, к которому добавляется секреция в канальцах. Фильтрационно – реабсорбционная почка способна перерабатывать большие количества жидкости, и при этом часто более 99% фильтрата реабсорбируется и менее 1% выводится в виде мочи.

Задание:

1) Прочтите параграф (§42 учебника). 2) Заполните таблицу №1 (сводную). 3) Сделайте в тетради рисунки выделительной системы у круглых червей, кольчатых червей, насекомых, земноводных, млекопитающих.

Подумайте и ответьте:

1) Какие органы выделения называются протонефридии? Для каких животных они характерны? 2) С чем связано появление у животных метанефридий? 3) Как наземные членистоногие решают проблему предотвращения потери воды при выведении экскретов? 4) В виде чего удаляются продукты обмена у рептилий и птиц? Почему у них густая моча? 5) У каких животных выделительная система теряет связь с целомической полостью? Как называется такая выделительная система и где она располагается? 6) В каком направлении шла эволюция выделительной системы?