Підручник з Біології. 8 клас. Соболь - Нова програма

Тема 5. ВИДІЛЕННЯ. ТЕРМОРЕГУЛЯЦІЯ

Finis coronat opus (Кінець увінчує справу).

Латинський вислів

§ 24. ВИДІЛЕННЯ – ВАЖЛИВИЙ ЕТАП ОБМІНУ РЕЧОВИН

Основні поняття й ключові терміни: ВИДІЛЕННЯ. СЕЧОВИДІЛЬНА СИСТЕМА.

Пригадайте!

Що таке обмін речовин та енергії? Що таке гомеостаз?

Поміркуйте!

Грецька літера «псі» - символ психології

Чимало прислів’їв указують на необхідність гарного завершення праці: «Добре роби, доброго й кінця дожидай», «Добрий початок - гарне діло, та добрий кінець - ще краще». Чому, з погляду позитивної психології, таким важливим є гарне завершення якоїсь справи?

ЗМІСТ

Яке біологічне значення мають процеси виділення?

ВИДІЛЕННЯ (ЕКСКРЕЦІЯ) - процес видалення з організму непотрібних продуктів обміну речовин та надлишку води й солей. Унаслідок обміну речовин та енергії в організмі з’являються зайві для нього сполуки: 1) кінцеві продукти розщеплення поживних речовин (СО2, Н2О, жовчні пігменти, сечовина, сечова кислота, амоніак); 2) надлишкові сполуки (солі, вода); 3) чужорідні сполуки (солі важких металів, барвники); 4) отруйні сполуки (амоніак, індол, ацетон, гідроген пероксид та ін.).

У виділенні непотрібних сполук в організмі людини беруть участь легені (видаляються СО2, Н2О у вигляді пари, ацетон), шкіра (у складі поту видаляються Н2О, солі, сечовина, сечова кислота, амоніак, молочна кислота), травна система (неперетравлені рештки, солі важких металів, холестерин, жовчні пігменти), сечовидільна система (сечовина, надлишок солей, сечова кислота, Н2О та ін.).

Основні процеси виділення

1. Розчинення продуктів обміну й видалення із сечею, слиною, потом

2. Перетворення продуктів обміну на нерозчинні й видалення через травну систему

3. Видалення продуктів обміну в газуватому стані через легені

Виділення відбувається внаслідок різних фізичних та хімічних процесів. Так, отруйний амоніак (кінцевий продукт обміну білків) у клітинах печінки перетворюється на сечовину, що розчиняється в плазмі крові, транспортується з кров’ю до нирок, фільтрується з утворенням сечі й видаляється з організму. Пектинові речовини, що входять до складу фруктів та овочів, здатні зв’язувати важкі метали й радіонукліди з утворенням нерозчинних комплексів, що видаляються з організму через травну систему.

Результатом процесів виділення є низка важливих для організму функцій:

- видалення кінцевих продуктів обміну речовин для збереження рівноваги оборотних біохімічних реакцій;

- знешкодження отруйних продуктів обміну речовин для запобігання загибелі клітин;

- регуляція складу речовин в організмі для підтримання гомеостазу.

Отже, біологічна необхідність виділення полягає в здійсненні видільної, захисної та регуляторної функцій, завдяки чому зберігається сталість внутрішнього середовища організму в змінних умовах навколишнього середовища.

Яка будова та функції сечовидільної системи?

СЕЧОВИДІЛЬНА СИСТЕМА - сукупність органів, що забезпечують утворення та видалення з організму сечі. Більша частина кінцевих продуктів обміну (близько 75 %) виділяється саме через сечовидільну систему, до складу якої входять нирки (1), сечоводи (2), сечовий міхур (3) і сечівник (4) (іл. 55).

Іл. 55. Будова сечовидільної системи

Нирки - парні органи черевної порожнини. У дорослої людини маса однієї нирки становить близько 120 г (0,43 % від загальної маси тіла). Основні функції нирок людини: 1) видільна (видалення сечовини, надлишку води, солей, токсичних і чужорідних сполук); 2) гомеостатична (підтримання оптимального для клітин вмісту солей, йонів, води у внутрішньому середовищі); 3) регуляторна (утворення речовин, що регулюють артеріальний тиск, кровотворення, обмін солей). Ззовні ці органи вкриті сполучнотканинною капсулою з прошарком жирової тканини, що захищає їх від механічних упливів та температурних перепадів, утримує в певному положенні. На увігнутому краю нирки розташовані ниркові ворота, якими проходять сечовід, кровоносні й лімфатичні судини, нерви. Завдяки нирковим артеріям і нирковим венам нирки людини забезпечуються кров’ю (отримують близько 1,5 л/хв). Враховуючи відносно невелику масу нирки, можна стверджувати, що нирки отримують крові в 4-5 разів більше, ніж серце та мозок. Проте більша частина цієї крові використовується для виконання їхньої основної функції - видалення з крові рідких продуктів обміну.

Іл. 56. Будова нирки: 1 - сечовід; 2 - ниркова вена; 3 - ниркова артерія; 4 - ниркова миска; 5 - капсула нирки; 6 - кіркова речовина; 7 - ниркові чашки; 8 - ниркові піраміди, що утворюють мозкову речовину

Основною структурною та функціональною одиницею нирок людини є нефрон. Їх у кожній нирці майже по мільйону, і всі вони разом утворюють потужний апарат сечоутворення. Капсули нефронів формують у нирках зовнішню кіркову речовину, а їхні ниркові канальці та сечозбірні трубки утворюють ниркові піраміди в складі внутрішньої мозкової речовини. Вершини ниркових пірамід відкриваються в ниркові чашки, що переходять у ниркову миску. Усі ці утвори нирок забезпечують швидке збирання сечі та її потрапляння до сечоводу.

Сечовід - парний орган у вигляді трубки, що забезпечує відведення сечі з нирок у сечовий міхур. Це непарний орган, що є резервуаром для нагромадження сечі. Місткість його становить 0,5-1,0 л. На межі із сечівником є коловий м’яз-затискач (сфінктер), що запобігає мимовільному сечовиведенню. Сечівник - непарний трубчастий орган, по якому сеча від сечового міхура виділяється назовні. Відкривається невеликим отвором у ділянці статевих органів.

Отже, органи сечовидільної системи забезпечують швидке утворення та видалення з організму рідких продуктів обміну речовин.

Як будова нефронів взаємопов'язана з їхніми Функціями?

Основна функція нефронів - сечоутворення - здійснюється за допомогою процесів фільтрації та реабсорбції.

До кожного нефрона від ниркової артерії відгалужуються дрібні судини, що приносять кров. Їх називають приносними артеріолами. У капсулі нефрона вони розгалужуються на сітку дрібненьких капілярів (капілярний клубочок), у яких кров фільтрується. Фільтрація - це перенесення розчину речовин крізь стінку за рахунок різниці тисків. Ця рушійна сила виникає внаслідок того, що виносна артеріола, що виносить кров від капілярного клубочка, має менший діаметр, аніж приносна. Завдяки цьому виникає тиск у 70-80 мм рт. ст.

Іл. 57. Утворення первинної сечі: 1 - приносна артеріола; 2 - клубочкові капіляри; 3 - звивистий каналець першого порядку; 4 - капсула нефрона; 5 - звивистий каналець другого порядку; 6 - виносна артеріола

Відфільтрована плазма надходить у порожнину капсули й рухається далі звивистим канальцем першого порядку, стінки якого утворено епітеліальними клітинами з великою кількістю мікроворсинок. Це пристосування для активного всмоктування з відфільтрованої плазми корисних речовин та їх повернення в кров. Такий процес називають реабсорбцією. Реабсорція - це процес зворотного поглинання рідини крізь стінки, що відбувається зазвичай із значними затратами енергії. На реабсорбацію затрачається близько 80 % кисню, що потрапляє до нирок. Далі звивистий каналець спрямовує рідину до петлі нефрона, що переходить у звивистий каналець другого порядку. У цих відділах нефрона сеча концентрується й надходить у сечозбірну трубку.

Отже, основними процесами, що відбуваються в нефронах, є фільтрація та реабсорбція.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Навчаємося пізнавати

Самостійна робота з ілюстрацією

Зіставте назви елементів будови нефрона з їхніми позначеннями на ілюстрації: а - капілярний клубочок; в - приносна артеріола; е - петля нефрона (петля Генле); з - виносна артеріола; и - сечозбірна трубка; н - венула; о - капсула нефрона (капсула Шумлянського-Боумена); п - вторинна капілярна сітка; р - первинний звивистий каналець; с - вторинний звивистий каналець.

Якщо правильно зіставите й заповните таблицю відповідей, то ви отримаєте назву гормона, що регулює зворотне всмоктування води в організмі людини.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Біологія + Хімія

Сечовина, просторова структура якої подано на ілюстрації, є не тільки непотрібним продуктом виділення, для організму людини вона має й корисне значення. Коли людина пітніє, частина поту випаровується, а сечовина залишається на поверхні шкіри, абсорбуючи вологу з повітря й зберігаючи її в роговому шарі. Сечовина в складі поту сприяє поліпшенню та нормалізації стану шкіри, яка краще виконує свої захисні функції, стає більш пружною та гладкою. Які ж властивості сечовини як хімічної сполуки визначають її біологічне значення для організму людини?

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Запитання для самоконтролю

1-6

1. Що таке виділення? 2. Назвіть основні шляхи виділення. 3. Що таке сечовидільна система? 4. Назвіть органи сечовидільної системи. 5. Що таке нефрони? 6. Назвіть основні механізми сечоутворення.

7-9

7. Яке біологічне значення мають процеси виділення? 8. Опишіть будову й функції сечовидільної системи. 9. Як будова нефронів взаємопов'язана з їхніми функціями?

10-12

10. Яку роль виконують нирки у здійсненні водно-сольового обміну?