Excreción
Definición de excreción
La excreción es el proceso que utilizan los organismos biológicos para expulsar o eliminar los productos de desecho producidos por sus metabolismos. Para que las células sobrevivan, necesitan realizar ciertas reacciones bioquímicas, ya que estas reacciones se forman, se forman algunos subproductos que pueden ser tóxicos o letales para las células si se les permite acumularse. El proceso de excreción recoge estos desechos y los elimina de la celda. En los organismos multicelulares, estos desechos deben luego excretarse del cuerpo.
La excreción es una parte importante de la osmorregulación, o los intentos de un organismo de controlar el medio ambiente dentro de sus células. La osmorregulación es importante por varias razones, principalmente porque las reacciones bioquímicas necesarias para que ocurra la vida requieren condiciones precisas. Sin la acidez y concentración adecuadas de moléculas, ciertas reacciones como la síntesis de ADN y la producción de ATP no podrían ocurrir. Además, sustancias como el amoníaco (un subproducto de la descomposición de los aminoácidos ) pueden ser tóxicas para las células.
La excreción se puede comparar con la secreción, el proceso por el cual las feromonas, hormonas y otras sustancias activas se secretan de la célula. Con el proceso de excreción, el propósito de eliminar las sustancias de la célula es simplemente porque las sustancias son desechos y, a veces, tóxicas. Con la secreción, las sustancias en sí tienen un propósito fuera de la célula, como coordinar el crecimiento de un organismo o atraer a una pareja.
Todos los organismos tienen algún método de excreción. La excreción opera a través de varios métodos diferentes, dependiendo de la especie. Los organismos unicelulares a menudo tienen métodos de excreción muy simples, que implican el vertido de desechos al exterior de la célula. Los organismos multicelulares tienen que lidiar con la excreción en varios frentes. Después de que las células individuales expulsan sus desechos, los desechos simplemente se depositan en una cavidad corporal o vaso sanguíneo. Desde aquí, las sustancias excretadas deben salir del cuerpo. A continuación se muestran varios ejemplos de excreción en diferentes organismos.
Ejemplos de excreción
Excreción en organismos unicelulares
En organismos unicelulares, la excreción es bastante simple. La mayoría de los organismos unicelulares se alimentan a través del proceso de fagocitosis, durante el cual la membrana celular se pliega hacia adentro para crear una vesícula alimenticia. Este paquete unido a la membrana se lleva al citoplasma de la célula, donde se introducen las enzimas digestivas. Una vez que se digiere la comida, todo lo que queda en la vesícula son los productos de desecho que quedan. La mayoría de las células luego utilizan el proceso de exocitosis para eliminar estos desechos. La exocitosis es simplemente lo opuesto a la fagocitosis, ya que la vesícula alimentaria se fusiona con la membrana celular y el contenido se vierte al exterior de la célula.
Muchos protistas de agua dulce también tienen una contráctil vacuola. Este orgánulo interno recoge el agua que fluye hacia la célula y la expulsa apretando la vacuola. Los organismos de agua dulce, típicamente a diferencia de los organismos marinos, son hipertónicos a su entorno. Si bien deben mantener un alto nivel de sustancias disueltas en comparación con el agua que los rodea, esto también hace que el agua fluya hacia sus células. Excretar esta agua asegura que mantengan la homeostasis.
Excreción en animales
Si bien la excreción no cambia necesariamente a nivel celular, la mayoría de los organismos multicelulares requieren medios adicionales de excreción. Algunos pequeños organismos multicelulares simplemente excretan sustancias a través de su piel, lo que les permite difundirse con el tiempo. Esto solo funciona para los organismos más pequeños y delgados. La mayoría de los animales, sin embargo, tienen órganos y sistemas especializados diseñados completamente para la excreción.
Todos los animales, a través del proceso de respiración celular, producen agua y dióxido de carbono como subproducto. Además, todos los animales usan aminoácidos para construir y mantener su ADN, además de descomponer los aminoácidos en otros productos celulares. Si bien estas sustancias pueden excretarse fácilmente de las células, quedan atrapadas dentro del cuerpo sin órganos para excretarlas. El dióxido de carbono, que existe en forma de gas disuelto, puede excretarse por los pulmones o las branquias, a medida que un organismo respira.
El agua y los aminoácidos descompuestos deben excretarse de otra manera. Para este propósito, la mayoría de los animales tienen un órgano u órganos con estructuras diminutas llamadas nefridia. Las nefridias son pequeños túbulos rodeados de células especializadas. A medida que los fluidos corporales ingresan a los túbulos, viajan a través de diferentes áreas que están reguladas osmóticamente para extraer los productos de desecho de los fluidos. En la mayoría de los animales marinos, el principal producto de desecho creado por los aminoácidos es el amoníaco. Debido a que existe una amplia disponibilidad de agua, los peces y otros organismos marinos simplemente eliminan el amoníaco de sus sistemas utilizando grandes cantidades de agua.
Los organismos terrestres no tienen esta ventaja. Si estos organismos produjeran amoníaco, se deshidratarían tratando de eliminarlo por completo. Por lo tanto, los organismos terrestres suelen tener nefridias más avanzadas, alojadas en órganos más complejos. La mayoría de los organismos terrestres tienen un riñón, que alberga la nefridia, así como un hígado que también contribuye a filtrar los fluidos corporales. Los animales terrestres utilizan estos órganos más poderosos para concentrar el amoníaco en urea (mamíferos) o ácido úrico (aves y algunos reptiles). Estos métodos se pueden almacenar por más tiempo, sin necesidad de tanta agua. El sistema de nefrona utilizado por los animales para la excreción se puede ver en la imagen a continuación.
Otros animales han desarrollado métodos de excreción de manera diferente. Los insectos, por ejemplo, han desarrollado el sistema de túbulos de Malpighi, que funciona de manera similar a la nefridia, pero surgió de forma independiente en la historia de la evolución. Esta serie de túbulos, que no están contenidos en un órgano receptor de sangre como un riñón, se extienden al fluido corporal por todo el cuerpo. Se adhieren a los intestinos, donde depositan los excrementos de desecho. Este proceso de excreción es diferente al de los mamíferos y otros animales familiares, pero cumple la misma función.
Excreción en plantas
Las plantas también se someten al proceso de excreción. Las plantas pequeñas y simples excretan desechos sobre la superficie de sus células. Plantas vasculares más grandes han desarrollado métodos de excreción que involucran a la hoja como órgano excretor. En las grandes plantas vasculares, las células internas de la planta no tienen acceso al ambiente exterior. Al igual que las células de los animales, secretan sus desechos en los espacios intracelulares. Los desechos vegetales son ligeramente diferentes de los desechos animales en que el oxígeno es el principal producto de desecho gaseoso. Para deshacerse de este oxígeno y traer dióxido de carbono fresco, las plantas dependen de una serie de aberturas en las hojas, llamadas estomas. A continuación se muestra un estoma microscópico, que se muestra en posición abierta.
A través de estos estomas se pueden eliminar los productos de desecho. También son cruciales en este proceso el xilema y el floema, tejidos dentro de las plantas que permiten que el agua, el azúcar y los minerales se transporten por la planta. Cuando el estoma está abierto, se produce el intercambio de gases y la excreción. Las células de toda la planta vierten sus desechos en el agua que viaja a las hojas, que luego se expulsa a través del estoma.
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