الفضلات الأيضية
الفضلات الأيضية أو البراز هي مواد متبقية من العمليات الأيضية (مثل التنفس الخلوي ) لا يستطيع الكائن الحي استخدامها (فهي زائدة أو سامة )، وبالتالي يجب إخراجها . تشمل هذه الفضلات مركبات النيتروجين ، والماء ، وثاني أكسيد الكربون ، والفوسفات ، والكبريتات ، وغيرها. تتعامل الحيوانات مع هذه المركبات كفضلات. أما النباتات، فلديها مسارات أيضية تحول بعضها (وخاصة مركبات الأكسجين) إلى مواد مفيدة، بينما يُخزن البعض الآخر، أو يُطلق في البيئة، أو يُحلل من خلال عمليات كيميائية حيوية أخرى.
تُطرح جميع الفضلات الأيضية على شكل مواد مذابة في الماء عبر أعضاء الإخراج ( النفريدات ، أنابيب مالبيجي ، الكليتان )، باستثناء ثاني أكسيد الكربون الذي يُطرح مع بخار الماء عبر الرئتين . ويُسهم التخلص من هذه المركبات في الحفاظ على التوازن الكيميائي للجسم.
نفايات النيتروجين
تُسمى مركبات النيتروجين التي يتم من خلالها التخلص من النيتروجين الزائد من الكائنات الحية بالفضلات النيتروجينية . وتشمل هذه الفضلات الأمونيا واليوريا وحمض اليوريك والكرياتينين . جميع هذه المواد ناتجة عن استقلاب البروتين . في العديد من الحيوانات، يُعد البول المسار الرئيسي لإخراج هذه الفضلات؛ وفي بعضها الآخر ، يكون البراز هو المسار الرئيسي .
الأمونوتيلية
الأمونوتيلية هي عملية إخراج الأمونيا وأيونات الأمونيوم. تتكون الأمونيا (NH₃ ) من أكسدة مجموعات الأمين (-NH₂ ) التي تُزال من البروتينات عند تحويلها إلى كربوهيدرات. وهي مادة شديدة السمية للأنسجة وقابلة للذوبان بدرجة كبيرة في الماء، حيث تُزال ذرة نيتروجين واحدة فقط معها. يتطلب إخراج الأمونيا كمية كبيرة من الماء، حوالي 0.5 لتر لكل 1 غرام من النيتروجين، للحفاظ على مستويات الأمونيا في السائل الإخراجي أقل من مستواها في سوائل الجسم، وذلك لمنع التسمم. ولذلك، تُخرج الكائنات البحرية الأمونيا مباشرة في الماء، وتُسمى بالكائنات الأمونوتيلية . [ 2 ] تشمل الحيوانات الأمونوتيلية معظم الأسماك ، بالإضافة إلى القشريات ، والديدان المفلطحة ، واللاسعات ، والإسفنجيات ، وشوكيات الجلد ، وغيرها من اللافقاريات المائية . [ 3 ]
توسع الحالب
يُطلق على إخراج اليوريا اسم اليوريوتيلية. تقوم الحيوانات البرية، وخاصة البرمائيات والثدييات ، بتحويل الأمونيا إلى يوريا، وهي عملية تحدث في الكبد والكلى. تُسمى هذه الحيوانات باليوريوتيلية . [ 3 ] اليوريا مركب أقل سمية من الأمونيا؛ إذ يتم التخلص من ذرتي نيتروجين من خلالها، كما أن إخراجها يتطلب كمية أقل من الماء. يحتاج إخراج غرام واحد من النيتروجين إلى 0.05 لتر من الماء، أي ما يقارب 10% فقط من الكمية المطلوبة في الكائنات الأمونوتيلية.
داء اليوريكوتيل
يُعرف فرط حمض اليوريك بأنه إفراز النيتروجين الزائد على شكل حمض اليوريك . [ 4 ] تشمل الحيوانات التي تُفرز حمض اليوريك الحشرات والطيور ومعظم الزواحف . على الرغم من أن إنتاج حمض اليوريك يتطلب طاقة أيضية أكبر من إنتاج اليوريا، إلا أن سميته المنخفضة وذوبانه المحدود في الماء يسمحان بتركيزه في كمية صغيرة من معلق أبيض لزج في البراز، مقارنةً بالبول السائل لدى الثدييات. [ 3 ] مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن القردة العليا والبشر، على الرغم من كونهم يُفرزون اليوريا، إلا أنهم يُفرزون حمض اليوريك أيضًا بدرجة أقل، حيث قد يُسبب حمض اليوريك مشاكل مثل حصى الكلى والنقرس ، ولكنه يعمل أيضًا كمضاد للأكسدة في الدم.
الماء والغازات
تتكون هذه المركبات أثناء هدم الكربوهيدرات والدهون في تفاعلات التكثيف، وفي بعض التفاعلات الأيضية الأخرى للأحماض الأمينية. يُنتج الأكسجين بواسطة النباتات وبعض أنواع البكتيريا في عملية التمثيل الضوئي، بينما يُعد ثاني أكسيد الكربون ناتجًا ثانويًا لجميع الحيوانات والنباتات. تُنتج بكتيريا نزع النتروجين غازات النيتروجين كناتج ثانوي، كما تُنتج البكتيريا المُحللة الأمونيا، وكذلك معظم اللافقاريات والفقاريات. الماء هو الناتج السائل الوحيد للحيوانات والنباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. [ 5 ]
المواد الصلبة
النترات والنتريتات هي نفايات تنتجها البكتيريا النيتروجينية ، تمامًا كما ينتج الكبريت والكبريتات بواسطة البكتيريا المختزلة للكبريت والبكتيريا المختزلة للكبريتات . ويمكن أن تنتج بكتيريا الحديد نفايات حديدية غير قابلة للذوبان باستخدام أشكال الحديد القابلة للذوبان. أما في النباتات، فتُفرز الراتنجات والدهون والشموع والمواد الكيميائية العضوية المعقدة، مثل عصارة أشجار المطاط ونباتات الصقلاب. ويمكن تصنيع النفايات الصلبة على شكل أصباغ عضوية مشتقة من تحلل أصباغ مثل الهيموجلوبين، وتُفرز الأملاح غير العضوية مثل الكربونات والبيكربونات والفوسفات، سواء كانت أيونية أو جزيئية، على شكل مواد صلبة. [ 5 ]
تتخلص الحيوانات من النفايات الصلبة على شكل براز .
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ مارفالي هـ. ويك (15 سبتمبر 1992). تشريح الفقاريات المقارن لهيمان . مطبعة جامعة شيكاغو. ص 583 وما بعدها. ISBN 978-0-226-87013-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 مايو 2013 .
- ↑ كريس م. وود؛ آر إس مونجر؛ دي بي تويز (1989). "توزيع الأمونيا واليوريا وأيونات الهيدروجين وتطور اليوريا في البرمائيات" (ملف PDF) . مجلة علم الأحياء التجريبي . 144 (1): 215-233 . Bibcode : 1989JExpB.144..215W . doi : 10.1242/jeb.144.1.215 .
- 1 2 3 س. سريكومار (2010). علم وظائف الأعضاء الأساسي . دار نشر PHI Learning Pvt. Ltd.، الصفحات 180-181 . ISBN 9788120341074.
- ↑ باندي، بام ديو (2014-01-01). علم الحيوان في لمحة . الناشرون العلميون. ISBN 978-93-86237-57-6.
- 1 2 "الإخراج". موسوعة بريتانيكا. مجموعة المراجع النهائية لموسوعة بريتانيكا. شيكاغو: موسوعة بريتانيكا، 2010.
- إفراز
- الاسْتِقْلاب
- يضيع