Отделителната система - Курс по биология, на
Въведение
- Животният метаболизъм произвежда отпадъци (ние не разграждаме всички молекули, които поглъщаме): при метаболизма на азота, производството на токсични остатъци (урея). Трябва да ги премахнем.
- Организмите могат да функционират само ако се спазват специфични концентрации. Отделителните органи участват в поддържането на йонни концентрации, водно съдържание: хомеостаза.
Обща еволюция на отделителната система: структурите стават по-сложни, централизация, в тясна връзка с развитието на циркулацията. Ще забележим голямо разнообразие на отделителните структури, но всички те функционират по един и същи начин. Те се класифицират на:
- Пулсиращи вакуоли (протисти)
- Нефридия, в широкия смисъл
- Малпиги тръби (насекоми)
- Предни жлези (ракообразни)
Забележка:
- При книдарианите няма отделителна система, нито при бодлокожите, тъй като тяхната вътрешна среда е практически същата като външната. Следователно екскрецията може да се осъществи клетка в клетка.
- Понякога има отпадъци, които не се отделят, но се натрупват, особено в Cyprinidae (сладководни риби) и натрупванията им в бъбреците.
I) Пулсиращите вакуоли
Наблюдава се при протисти и гъби. 2 вакуоли работят последователно. Те набъбват с вода и я отхвърлят. По този начин те могат да регулират съдържанието си на вода (вътрешността - цитоплазмата - е по-концентрирана от външната, така че имаме вход за вода). Наличието на отпадъци е проблем: изхвърлянето им е скъпо. Много митохондрии около вакуолите. Мембраната на вакуолата е осеяна с микровакуоли, които се вливат вътре като феномен на екзоцитоза.
Ние далеч не сме разбрали как работи отхвърлянето на това съдържание. Трябва да е хипотонично, за да набъбне, докато има по-висока осмоларност отвън, за да се отхвърли. Следователно системата преминава от едно действие към друго в зависимост от осмоларността. Освен това протозоите постоянно губят разтворени вещества. Ако те съдържат интересни йони, това предполага, че клетката може да възстанови тези молекули чрез физически механизъм (активен транспорт все още не е демонстриран).
II) Нефридиевата отделителна система (безгръбначни)
Те са описани само при организми с двустранна симетрия. Това е тръба, която се отваря навън през пори, а другият край е затворен от повече или по-малко сложна структура.
1) Протонефридия
При акоеломатите най-елементарни са протонефридиите. В aceelomate triploblastics. Най-простите се наблюдават при плоските червеи. Тръбата е затворена в тупик, образуващ ампула. Вътре, клетка, наречена бичкова отделителна клетка. Два случая: - Единичен флагел: соленоцитна нефридия - Много биччета: пламъчна нефридия Всички флагели са слепени заедно, наподобяващи восъци. Протонефридиите са разпръснати по цялото тяло (планарни), свързвайки тръба с ектодермален произход. Отхвърляните йони се улавят от отделителната клетка и се отхвърлят (с вода) в тръбата. Стените на тръбата са силно сгънати или дори очертани, което позволява забавянето на отделената течност и отделянето на йони, но съществено за възстановяване. От Немерцианците, намаляването на отделителните клетки, след това тяхното свързване с началото на кръвоносната система. При трематодите много по-малко нефридия, а след това образуването на 2 отделителни канала с по-голям диаметър с единичен урен отвор в задно положение.
При целоматите протонефридиите нямат целомодукти (дренираща целомична течност). Протонефридиите не се отварят в целомичната кухина, те изпъкват чрез повдигане на стената, която разделя двете кухини. Тези протонефридии не евакуират гаметите, а просто отделителна функция. Само при по-еволюиралите полихетни анелиди протонефридисът е свързан с ресничеста пина, която се появява в целома. Тук нефридията евакуира гаметите. Тази елементарна система е архаизъм при по-еволюиралите животни (Amphioxus): има структури, сравними с протонефридии, които са свързани с първични хрилни прорези.