ما هي التنظيم والإفراز؟

يجب أن تحافظ الكائنات الحية على سوائل الجسم عند درجة حرارة ثابتة ودرجة الحموضة مع الحفاظ على تركيزات مذابة معينة من أجل دعم وظائف الحياة. تنظيم التناضح هو العملية التي توازن بين مستويات المذاب والماء.

التناضح هو ميل الماء للانتقال من المحاليل ذات التركيزات الأيونية المنخفضة ، أو تناضحية ، إلى المحاليل ذات التركيزات الأيونية الأعلى. يحدث التناضح استجابةً للاختلافات في التركيزات الجزيئية للمحاليل المفصولة بغشاء نصف نافذ.

تحتوي سوائل الجسم ، التي تفصلها هذه الأغشية ، على ماء ، وشوارد غير إلكتروليتية ، و كهارل _ مواد مذابة تتحول لأيونات بالذوبان في الماء. تؤثر كل من الكهارل والشوارد غير إلكتروليتية على التوازن التناضحي. ومع ذلك ، نظراً لأن العامل الأكثر أهمية للتناضح هو عدد المذاب ، وليس الحجم ، فإن مساهمة الكهارل تكون أكثر أهمية.

على عكس الماء ، لا يمكن للكهارل أن تنتشر بشكل سلبي عبر الأغشية ولكنها تعتمد على الانتشار الميسر والنقل النشط. في الانتشار الميسر ، تتحرك القنوات القائمة على البروتينات المذابة عبر الأغشية. على العكس من ذلك ، يتم استخدام الطاقة لتحريك الأيونات ضد تدرجات التركيز في النقل النشط.

عندما تبتلع الحيوانات طعاماً ، فإن المواد التي لا يمكن استخدامها تفرز من الجسم. تتضمن أنظمة الإخراج في الطبيعة مفاضلات بين الحفاظ على الطاقة والمياه.

يعتبر النيتروجين من أهم أنواع الفضلات في الجسم. يشكل النيتروجين الزائد الأمونيا ، وهي سامة ويجب التخلص منها. تفرز بعض الحيوانات الأمونيا مباشرة ؛ يقوم البعض الآخر بتحويله أولاً إلى اليوريا أو حمض البوليك ، وهما أقل سمية. يتطلب تحويل الأمونيا طاقة أكثر من الإخراج المباشر ، ومع ذلك ، فإنها تحافظ على المزيد من الماء.

غالباً ما تتوسط ظهارة النقل في تنظيم التناضح والإخراج. تحرك هذه الخلايا المتخصصة المواد المذابة وتوجد في أعضاء الإخراج في جميع أنحاء المملكة الحيوانية: من انابيب ملبيغيان الصغيرة في الحشرات إلى خياشيم الأسماك إلى الكلى الفقارية.

عادةً ما يتم تنظيمها في شبكات على شكل أنبوب مع مساحات سطحية كبيرة ، وغالباً ما تساعد ظهارة النقل في توازن الماء وإزالة النفايات. على سبيل المثال ، تمتلك بعض الطيور البحرية غدداً أنفية تزيل الملح من الدم وتفرزه من فتحات الأنف ، مما يمكنها من استهلاك مياه البحر.