В жизненноважных для любого живого организма процессах обмена всегда
образуются конечные продукты, среди которых могут быть и бесполезные
соединения, и вещества, которые могут быть вредными для его клеток.
Например, в результате расщепления нуклеиновых кислот, аминокислот и
прочих азотосодержащих соединений образуются такие вещества, как
мочевина и мочевая кислота, аммиак, которые подлежат обязательному
выведению из организмов. Также удалению подлежат и углекислый газ,
который является результатом дыхания, и яды, которые попадают в организм
вместе с воздухом, и излишки воды, гормонов и витаминов.
Как и все живые организмы на нашей планете, растения также выделяют
активно или пассивно большое количество минеральных и органических
веществ. У них процессы выделения происходят по-разному и через разные
органы:
Вымывание дождевыми водами, которые стекают по стволам и листьям,
значительное количество минеральных соединений;
Выделение кислорода, углекислого газа, солей, летучих метаболитов
через устьица, чечевички коры, специальные железы и приспособления –
нектарники;
Выделение через корни большого количества продуктов фотосинтеза,
которые содержат целый ряд минеральных веществ, органические кислоты и
сахара. Все они используются в дальнейшем симбиотическими организмами и
микрофлорой ризосферы;
Сбрасывание листьев, в которых за время цветения и плодоношения
происходит накопление балластных и ненужных растению веществ.
У представителей животного мира органы выделения в процессе эволюции
стали появляться только на поздних стадиях. Например, у губок и
кишечнополостных специальные выделительные органы отсутствуют, а
выделение из организма конечных продуктов обмена происходит методом
диффузии через поверхность всего тела. Впервые специальные органы для
выделения, а именно протонефридии, появляются только у кольчатых червей.
Далее у членистоногих, моллюсков и ланцетников органами выделения служат
метанефридии, у насекомых и паукообразных – мальпигиевы сосуды, а у
позвоночных хордовых животных – почки.
При всем разнообразии органов выделения у разных живых организмов в
основе их функционирования лежит два основных процесса. Это
ультрафильтрация и активный транспорт. При ультрафильтрации происходит
прохождение жидкости под давлением через полупроницаемую мембрану,
которая пропускает воду и низкомолекулярные растворенные в ней вещества,
но в то же время удерживает белки и другие крупные молекулы. Благодаря
активному транспорту осуществляется движение уже растворенных веществ
против электрохимического и концентрационного градиентов, что связано с
затратами энергии. В выделительных органах фильтрационная система
дополнена еще и процессами активного транспорта. Значение полноценной
работы выделительной системы в любом животном организме позволяет:
Контролировать объемы крови и прочих жидкостей внутренней
среды;
Поддерживать кислотно-щелочное равновесие;
Обеспечивать постоянство осмотического давления крови и других
жидкостей тела, а также ионного состава жидкостей внутренней среды
организма;
Выводить все чужеродные вещества и конечные продукты азотистого
обмена;