Utskillelse er prosessen der metabolsk avfall skilles ut fra kroppen. Hos virveldyr utføres det først og fremst av lungene, nyrene og huden. Prosessen står i kontrast til sekresjon, hvor et stoff kan ha spesifikke oppgaver etter å ha forlatt cellen. Utskillelse er en viktig komponent i alle former for liv. For eksempel, hos pattedyr skilles urin ut gjennom urinrøret, som er en del av utskillelsessystemet. Hos encellede organismer blir avfall kastet ut direkte gjennom overflaten av cellen.
Hva er den biologiske betydningen av utskillelse?
Hver organisme, fra den minste protisten til det største pattedyret, må kvitte seg med potensielt skadelige biprodukter fra sitt liv. Denne prosessen i levende vesener kalles eliminering, som kan sees på som å omfatte alle de ulike mekanismene som livsformer medfører eller kaster avfall, giftige stoffer og døde kroppsdeler. Arten av prosessen og spesialiserte strukturer utviklet for avfallshåndtering varierer sterkt avhengig av størrelse og kompleksitet.organisme.
Terminologi
Fire termer er ofte forbundet med avfallshåndteringsprosesser og brukes ofte om hverandre, men ikke alltid riktig: utskillelse, sekresjon, utskillelse og utskillelse.
Utskillelse er et generelt begrep som refererer til separering og utstøting av avfallsprodukter eller giftige stoffer fra celler og vev til en plante eller et dyr.
Separasjonen, utviklingen og elimineringen av visse produkter som er et resultat av cellulære funksjoner til flercellede organismer kalles sekresjon. Selv om disse stoffene kan være et avfallsprodukt fra cellen som produserer dem, er de ofte gunstige for andre celler i kroppen. Eksempler på sekresjon er fordøyelsesenzymer produsert av celler i tarm- og bukspyttkjertelvevet til virveldyr, hormoner syntetisert av spesialiserte kjertelceller i planter og dyr, og svette som skilles ut av kjertelceller i huden til noen pattedyr. Sekresjon innebærer at utskilte kjemiske forbindelser syntetiseres av spesialiserte celler. De har en funksjonell verdi for kroppen. Derfor bør ikke deponering av vanlig avfall betraktes som sekretorisk.
Isolasjon er handlingen med å fjerne ubrukelig eller ufordøyd materiale fra en celle (både når det gjelder encellede organismer og fra fordøyelseskanalen til flercellede dyr).
Reduksjon – Denne fjerningen definerer bredt mekanismene for avfallshåndtering i levende systemer på alle kompleksitetsnivåer. Begrepet kan brukes om hverandre med ettertrykk.
Cells
Cellulær respirasjon er når flere kjemiske reaksjoner finner sted i kroppen. De er kjent som metabolisme. Disse kjemiske reaksjonene produserer avfallsprodukter som karbondioksid, vann, s alter, urea og urinsyre. Opphopning av disse avfallsstoffene utover nivået i kroppen er skadelig. Utskillelsesorganene fjerner dem. Utskillelse er prosessen med å fjerne metabolsk avfall fra kroppen.
I planter
Grønne planter produserer karbondioksid og vann som luftveisprodukter. I grønne planter brukes karbondioksid frigjort under respirasjon under fotosyntesen. Oksygen er et biprodukt som genereres under fotosyntesen og går ut gjennom stomata, rotcellevegger og andre veier. Planter kan kvitte seg med overflødig vann gjennom transpirasjon og sløying.
Løvet har vist seg å fungere som en "ekskretofor", og i tillegg til å være det primære organet for fotosyntese, brukes det også som veier for utskillelse av giftige avfallsstoffer gjennom diffusjon. Andre avfallsprodukter som slippes ut av enkelte planter (harpiks, juice, lateks, etc.) blir presset ut fra planten av det hydrostatiske trykket inne i planten og av de absorberende kreftene til plantecellene. Imidlertid er metabolske hastigheten til bladet høy under pre-slippfasen. Planter slipper også ut noe avfall i jorden rundt dem. I dette tilfellet er utskillelse en passiv prosess, siden den ikke trengerekstra energi.
Vandyr
Kvatiske dyr frigjør vanligvis ammoniakk direkte til miljøet, da denne forbindelsen har høy løselighet. I tillegg er det nok vann til fortynning. Hos landdyr omdannes ammoniakkforbindelser til andre nitrogenholdige materialer, siden det er mindre vann i miljøet og ammoniakk i seg selv er giftig.
Fugler
Utskillelse hos fugler skjer gjennom nitrogenholdig avfall av urinsyre i form av en pasta. Selv om denne prosessen er metabolsk dyrere, gir den mer effektiv vannretensjon. I tillegg er det lettere å lagre i et egg. Mange fuglearter, spesielt sjøfugl, kan også skille ut s alt gjennom spesielle neses altkjertler, en s altløsning som kommer ut gjennom neseborene i nebbet.
Insekter
Hos insekter brukes Malpighian tubuli-systemet til å skille ut metabolsk avfall. Metabolsk avfall diffunderer eller transporteres aktivt inn i tubuli, som overfører avfall til tarmen. Metabolsk avfall skilles deretter ut fra kroppen sammen med avføring.
I dyr
Hos dyr er de viktigste utskillelsesproduktene karbondioksid, ammoniakk (i ammoniotek), urea (urethotelics), urinsyre (urikoteliner), guanin (i edderkoppdyr) og kreatin. Leveren og nyrene renser blodet for mange stoffer (for eksempel ved nyreutskillelse), og de rensede stoffene skilles deretter ut fra kroppen med urin og avføring.
Vanntap gjennom utskillelse underpassasje av vannmolekyler gjennom en tynn membran som inneholder porer som er for store til å bære molekyler kalles osmose, en prosess som skjer spontant og ikke krever energi. Denne prosessen kan reverseres ved å bruke hydrostatisk trykk på løsningen.
Nivået av hydrostatisk trykk der det ikke er noen netto bevegelse av vann i noen retning over membranen kalles det osmotiske trykket til den spesielle løsningen; jo større konsentrasjon av oppløste molekyler, desto større er det osmotiske trykket og desto større kraft kreves for å fjerne vann fra løsningen.
