41.3: Mfumo wa Excretion

Ujuzi wa Kuendeleza

• Eleza jinsi vacuoles, sasa katika microorganisms, kazi ya excrete taka
• Eleza njia ambayo seli za moto na nephridia katika minyoo hufanya kazi za excretory na kudumisha usawa wa osmotic
• Eleza jinsi wadudu wanavyotumia tubules za Malpighian ili kuondoa taka na kudumisha usawa wa kiosmotiki

Vijiumbe na wanyama wa uti wa mgongo hutumia taratibu za kwanza na rahisi za kuondokana na taka zao za kimetaboliki kuliko mfumo wa mamalia wa kazi ya figo na mkojo. Mifumo mitatu ya excretory ilibadilika katika viumbe kabla ya mafigo magumu: vacuoles, seli za moto, na tubules za Malpighian.

Vikwazo vya mikataba katika microorganisms

Kipengele cha msingi zaidi cha maisha ni uwepo wa seli. Kwa maneno mengine, kiini ni kitengo cha kazi rahisi zaidi cha maisha. Bakteria ni unicellular, viumbe prokaryotiki ambavyo vina baadhi ya michakato ya maisha magumu zaidi mahali; hata hivyo, prokaryotes kama vile bakteria hazina vacuoles zilizofungwa na utando. Seli za microorganisms kama bakteria, protozoa, na fungi zinafungwa na utando wa seli na kuzitumia kuingiliana na mazingira. Baadhi ya seli, ikiwa ni pamoja na baadhi ya leucocytes katika binadamu, zina uwezo wa kuingiza chakula kwa endocytosis-malezi ya vilengelenge kwa kupindukia utando wa seli ndani ya seli. Vile vile vinaweza kuingiliana na kubadilishana metabolites na mazingira ya intracellular. Katika baadhi ya viumbe unicellular eukaryotic kama vile amoeba, inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\), taka za mkononi na maji ya ziada ni exocytosis exocytosis, wakati vacuoles mikataba kuunganisha na utando wa seli na kufukuza taka katika mazingira. Vacuoles ya mikataba (CV) haipaswi kuchanganyikiwa na vacuoles, ambayo huhifadhi chakula au maji.

Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Baadhi ya viumbe vya unicellular, kama vile amoeba, huingiza chakula kwa endocytosis. Chakula cha chakula kinafuta na lysosome, ambayo hupiga chakula. Taka hupendezwa na exocytosis.

Viini vya moto vya Planaria na Nephridia ya Minyoo

Kama mifumo mingi ya seli ilibadilika kuwa na mifumo ya chombo ambayo imegawanya mahitaji ya kimetaboliki ya mwili, viungo vya mtu binafsi vilibadilika kufanya kazi ya excretory. Planaria ni flatworms zinazoishi katika maji safi. Mfumo wao wa excretory una tubules mbili zilizounganishwa na mfumo wa duct yenye matawi. Seli zilizo kwenye mirija huitwa seli za moto (au protonephridia) kwa sababu zina nguzo ya cilia inayoonekana kama moto unaozunguka unapotazamwa chini ya darubini, kama ilivyoonyeshwa kwenye Kielelezo\(\PageIndex{2}\) a. cilia propel taka suala chini tubules na nje ya mwili kupitia pores excretory ambayo kufungua juu ya uso wa mwili; cilia pia kuteka maji kutoka maji ya maji, kuruhusu filtration. Metabolites yoyote ya thamani hupatikana kwa reabsorption. Seli za moto hupatikana katika flatworms, ikiwa ni pamoja na tapeworms vimelea na planaria ya bure. Pia hudumisha usawa wa kiosmotic wa viumbe.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Katika mfumo wa excretory wa (a) planaria, cilia ya seli za moto husababisha taka kupitia tubule iliyoundwa na kiini cha tube. Tubules zinaunganishwa katika miundo ya matawi ambayo husababisha pores iko pande zote za mwili. Filtrate inafichwa kupitia pores hizi. Katika (b) anelids kama vile vidudu vya udongo, nephridia filter maji kutoka coelom, au cavity mwili. Kupiga cilia wakati wa ufunguzi wa nephridium kuteka maji kutoka baridi ndani ya tubule. Kama filtrate inapita chini ya tubules, virutubisho na solutes nyingine hupatikana tena na capillaries. Maji yaliyochujwa yaliyo na nitrojeni na taka nyingine huhifadhiwa kwenye kibofu cha kibofu na kisha hufichwa kupitia pore upande wa mwili.

Earthworms (annelids) na kidogo zaidi tolewa miundo excretory aitwaye nephridia, mfano katika Kielelezo\(\PageIndex{2}\) b. jozi ya nephridia ni sasa katika kila sehemu ya earthworm. Wanafanana na seli za moto kwa kuwa zina tubule yenye cilia. Excretion hutokea kupitia pore inayoitwa nephridiopore. Wao ni tolewa zaidi kuliko seli za moto kwa kuwa wana mfumo wa reabsorption tubular na mtandao wa capillary kabla ya excretion.

Mabomba ya Malpighian ya Wadudu

Malpighian tubules hupatikana bitana tumbo ya baadhi ya aina ya arthropods, kama vile nyuki mfano katika Kielelezo\(\PageIndex{3}\). Kwa kawaida hupatikana kwa jozi na idadi ya mirija inatofautiana na spishi za wadudu. Malpighian tubules ni convoluted, ambayo huongeza eneo la uso wao, na wao ni lined na microvilli kwa reabsorption na matengenezo ya usawa osmotic. Mabomba ya Malpighian hufanya kazi kwa kushirikiana na tezi maalumu katika ukuta wa rectum. Maji ya mwili hayachujwa kama ilivyo katika nephridia; mkojo huzalishwa na utaratibu wa secretion tubular na seli zilizobamba mirija ya Malpighian ambayo hupandwa katika hemolymph (mchanganyiko wa damu na maji ya kiunganishi ambayo hupatikana katika wadudu na arthropodi nyingine pamoja na molluski nyingi). Vikwazo vya metabolic kama asidi ya uric huenea kwa uhuru ndani ya tubules. Kuna pampu za kubadilishana bitana tubules, ambazo husafirisha kikamilifu H ⁺ ions ndani ya seli na K ⁺ au Na ⁺ ions nje; maji passively ifuatavyo kuunda mkojo. Siri ya ions hubadilisha shinikizo la osmotic ambalo huchota maji, electrolytes, na taka ya nitrojeni (asidi ya uric) ndani ya tubules. Maji na electrolytes hupatikana tena wakati viumbe hawa wanakabiliwa na mazingira ya chini ya maji, na asidi ya uric hupunguzwa kama kuweka nene au poda. Kutovunja taka ndani ya maji husaidia viumbe hawa kuhifadhi maji; hii ni muhimu hasa kwa maisha katika mazingira makavu.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Malpighian tubules ya wadudu na arthropods nyingine duniani kuondoa taka nitrojeni na solutes nyingine kutoka hemolymph. Na ⁺ na/au K ⁺ ions husafirishwa kikamilifu ndani ya lumen ya tubules. Maji kisha huingia kwenye tubules kupitia osmosis, kutengeneza mkojo. Mkojo hupita kupitia tumbo, na ndani ya rectum. Huko, virutubisho huenea tena kwenye hemolymph. Na ⁺ na/au K ⁺ ions hupigwa ndani ya hemolymph, na maji ifuatavyo. Taka iliyojilimbikizia hutolewa.

Unganisha na Kujifunza

Tembelea tovuti hii ili uone cockroach iliyokatwa, ikiwa ni pamoja na kuangalia kwa karibu kwenye tubules zake za Malpighian.

Muhtasari

Mifumo mingi imebadilika kwa ajili ya kuondoa taka ambazo ni rahisi kuliko mifumo ya figo na mkojo wa wanyama wenye uti wa mgongo. Mfumo rahisi ni ule wa vacuoles ya mikataba iliyopo katika microorganisms. Seli za moto na nephridia katika minyoo hufanya kazi za excretory na kudumisha usawa wa osmotic. Baadhi ya wadudu wamebadilika mirija ya Malpighian ili kuondoa taka na kudumisha usawa wa kiosmotiki.

faharasa

kiini cha moto

(pia, protonephridia) excretory kiini kupatikana katika flatworms

Tuble ya Malpighian

tubules excretory kupatikana katika arthropods

microvilli

michakato ya seli ambayo huongeza eneo la uso wa seli

nephridia

miundo excretory kupatikana katika annelids

nephridiopore

pore kupatikana mwishoni mwa nephridia