Արտազատումն այն գործընթացն է, որով նյութափոխանակության թափոնները արտազատվում են օրգանիզմից: Ողնաշարավորների մոտ այն հիմնականում իրականացվում է թոքերի, երիկամների և մաշկի միջոցով։ Գործընթացը հակադրվում է սեկրեցիայի հետ, որտեղ նյութը կարող է որոշակի խնդիրներ ունենալ բջիջից դուրս գալուց հետո: Արտազատումը կարևոր բաղադրիչ է կյանքի բոլոր ձևերում: Օրինակ՝ կաթնասունների մոտ մեզը արտազատվում է միզածորանով, որը արտազատման համակարգի մի մասն է։ Միաբջիջ օրգանիզմներում թափոնները դուրս են մղվում անմիջապես բջջի մակերեսով։
Ի՞նչ է արտազատման կենսաբանական նշանակությունը:
Յուրաքանչյուր օրգանիզմ՝ ամենափոքր պրոտիստից մինչև ամենամեծ կաթնասունը, պետք է ազատվի իր կյանքի պոտենցիալ վնասակար կողմնակի արտադրանքներից: Կենդանի էակների այս գործընթացը կոչվում է վերացում, որը կարող է դիտվել որպես բոլոր այն մեխանիզմները, որոնց միջոցով կյանքի ձևերը ցրում կամ դեն են նետում թափոնները, թունավոր նյութերը և մեռած մարմնի մասերը: Գործընթացի բնույթը և թափոնների հեռացման համար մշակված մասնագիտացված կառույցները մեծապես տարբերվում են՝ կախված չափից և բարդությունից:օրգանիզմ.
Տերմինաբանություն
Չորս տերմիններ սովորաբար կապված են թափոնների հեռացման գործընթացների հետ և հաճախ օգտագործվում են որպես փոխարինող, թեև ոչ միշտ ճիշտ՝ արտազատում, արտազատում, արտազատում և արտազատում:
Արտազատումը ընդհանուր տերմին է, որը վերաբերում է թափոնների կամ թունավոր նյութերի բաժանմանը և արտանետմանը բույսի կամ կենդանու բջիջներից և հյուսվածքներից:
Բազմաբջջային օրգանիզմների բջջային ֆունկցիաներից բխող որոշ արտադրանքների առանձնացումը, զարգացումը և վերացումը կոչվում է սեկրեցիա: Թեև այս նյութերը կարող են լինել դրանք արտադրող բջջի թափոնները, դրանք հաճախ օգտակար են մարմնի այլ բջիջների համար: Սեկրեցիայի օրինակներ են ողնաշարավորների աղիքային և ենթաստամոքսային գեղձի հյուսվածքների բջիջների կողմից արտադրվող մարսողական ֆերմենտները, բույսերի և կենդանիների մասնագիտացված գեղձի բջիջների կողմից սինթեզված հորմոնները և որոշ կաթնասունների մաշկի գեղձային բջիջների կողմից արտազատվող քրտինքը: Սեկրեցումը ենթադրում է, որ արտազատվող քիմիական միացությունները սինթեզվում են մասնագիտացված բջիջների կողմից: Նրանք ունեն ֆունկցիոնալ արժեք մարմնի համար: Հետևաբար, սովորական թափոնների հեռացումը չպետք է համարվի գաղտնի:
Մեկուսացումը բջջից անօգտագործելի կամ չմարսվող նյութի հեռացման գործողությունն է (ինչպես միաբջիջ օրգանիզմների դեպքում, այնպես էլ բազմաբջիջ կենդանիների մարսողական տրակտից):
Նվազում - Այս հեռացումը լայնորեն սահմանում է կենդանի համակարգերի կողմից թափոնների հեռացման մեխանիզմները բարդության բոլոր մակարդակներում: Տերմինը կարող է օգտագործվել փոխարինելիորեն՝ շեշտադրմամբ:
Բջիջներ
Բջջային շնչառությունն այն է, երբ մարմնում մի քանի քիմիական ռեակցիաներ են տեղի ունենում: Նրանք հայտնի են որպես նյութափոխանակություն: Այս քիմիական ռեակցիաները առաջացնում են այնպիսի թափոններ, ինչպիսիք են ածխաթթու գազը, ջուրը, աղերը, միզանյութը և միզաթթուն: Այս թափոնների կուտակումն օրգանիզմի մակարդակից այն կողմ վնասակար է: Արտազատման օրգանները դրանք հեռացնում են։ Արտազատումը մարմնից նյութափոխանակության թափոնների հեռացման գործընթացն է։
Բույսերում
Կանաչ բույսերը արտադրում են ածխաթթու գազ և ջուր՝ որպես շնչառական արտադրանք: Կանաչ բույսերում շնչառության ընթացքում արտազատվող ածխաթթու գազը օգտագործվում է ֆոտոսինթեզի ժամանակ։ Թթվածինը կողմնակի արտադրանք է, որը առաջանում է ֆոտոսինթեզի ընթացքում և դուրս է գալիս ստոմատներով, արմատային բջիջների պատերով և այլ ուղիներով: Բույսերը կարող են ազատվել ավելորդ ջրից ներթափանցման և աղիքների միջոցով:
Ապացուցված է, որ տերևը գործում է որպես «էքսկրետոֆոր» և, բացի ֆոտոսինթեզի հիմնական օրգան լինելուց, նաև օգտագործվում է որպես դիֆուզիայի միջոցով թունավոր թափոնների արտազատման ուղիներ: Որոշ բույսերի կողմից արտանետվող այլ թափոններ (խեժ, հյութեր, լատեքս և այլն) դուրս են մղվում գործարանի ներսում՝ բույսի ներսում հիդրոստատիկ ճնշման և բույսերի բջիջների կլանող ուժերի պատճառով: Այնուամենայնիվ, նախաթափման փուլում տերևի նյութափոխանակության արագությունը բարձր է: Բույսերը նաև որոշակի թափոններ են թողնում իրենց շուրջը գտնվող հողի մեջ: Այս դեպքում արտազատումը պասիվ գործընթաց է, քանի որ դրա կարիքը չկալրացուցիչ էներգիա։
Ջրային կենդանիներ
Ջրային կենդանիները սովորաբար ամոնիակ են արտանետում ուղղակիորեն շրջակա միջավայր, քանի որ այս միացությունն ունի բարձր լուծելիություն: Բացի այդ, նոսրացման համար բավականաչափ ջուր կա։ Ցամաքային կենդանիների մեջ ամոնիակի միացությունները վերածվում են այլ ազոտային նյութերի, քանի որ շրջակա միջավայրում ջուրը քիչ է, իսկ ամոնիակն ինքնին թունավոր է։
Թռչուններ
Թռչունների արտազատումը տեղի է ունենում միզաթթվի ազոտային թափոնների միջոցով՝ մածուկի տեսքով: Թեև այս գործընթացը նյութափոխանակության առումով ավելի թանկ է, այն թույլ է տալիս ջրի ավելի արդյունավետ պահպանում: Բացի այդ, այն ավելի հեշտ է պահել ձվի մեջ։ Թռչունների շատ տեսակներ, հատկապես ծովային թռչունները, կարող են նաև աղ արտազատել հատուկ քթի աղագեղձերի միջոցով՝ աղի լուծույթ, որը դուրս է գալիս կտուցի քթանցքներով:
միջատներ
Միջատների մեջ Malpighian tubule համակարգը օգտագործվում է նյութափոխանակության թափոնները արտազատելու համար: Նյութափոխանակության թափոնները ցրվում կամ ակտիվորեն տեղափոխվում են խողովակի մեջ, որը թափոնները տեղափոխում է աղիքներ: Այնուհետև մարմնից արտազատվում են նյութափոխանակության թափոնները կղանքի հետ միասին։
Կենդանիների մեջ
Կենդանիների մոտ արտազատվող հիմնական արտադրանքներն են ածխածնի երկօքսիդը, ամոնիակը (ամոնիոտելիկների մեջ), միզանյութը (ուրետոտելիններ), միզաթթուն (ուրիկոտելիններ), գուանինը (արախնիդներում) և կրեատինը: Լյարդը և երիկամները մաքրում են արյունը բազմաթիվ նյութերից (օրինակ՝ երիկամային արտազատմամբ), իսկ մաքրված նյութերն այնուհետև արտազատվում են օրգանիզմից մեզի և կղանքի հետ:
Ջրի կորուստ արտազատման ընթացքումջրի մոլեկուլների անցումը բարակ թաղանթով, որը պարունակում է չափազանց մեծ ծակոտիներ մոլեկուլներ տեղափոխելու համար, կոչվում է օսմոզ, գործընթաց, որը տեղի է ունենում ինքնաբերաբար և էներգիա չի պահանջում: Այս գործընթացը կարող է շրջվել՝ լուծույթի վրա հիդրոստատիկ ճնշում գործադրելով։
Հիդրոստատիկ ճնշման մակարդակը, որի դեպքում թաղանթով ջրի զուտ շարժում չկա որևէ ուղղությամբ, կոչվում է տվյալ լուծույթի օսմոտիկ ճնշում; որքան մեծ է լուծված մոլեկուլների կոնցենտրացիան, այնքան մեծ է օսմոտիկ ճնշումը և այնքան մեծ ուժը, որն անհրաժեշտ է լուծույթից ջուրը հեռացնելու համար։
