12. Выделение

Определения и обозначения

Выделение — удаление из организма конечных продуктов обмена веществ и избытка ненужных соединений. Проще говоря, организм избавляется от того, что ему больше не нужно. Благодаря этому вредные вещества не накапливаются и клетки могут нормально работать.

Продукты обмена — вещества, образующиеся в клетках в процессе жизнедеятельности и подлежащие удалению. К ним относятся, например, углекислый газ, мочевина, лишняя вода и соли. Знание этих веществ помогает понять, какие органы и почему участвуют в выделении.

Органы выделения — органы, которые выводят из организма продукты обмена и избыток воды и солей. У человека к ним относятся почки, лёгкие и кожа. Каждый из них удаляет определённые вещества своим способом.

Моча — жидкость, образующаяся в почках и выводящая из организма растворённые продукты обмена. Она формируется из веществ, отфильтрованных из крови. Поэтому моча сначала появляется в почках, а не в мочевом пузыре.

Как это устроено

Выделение необходимо, потому что в клетках постоянно идут химические реакции. В результате появляются ненужные и иногда вредные продукты, например углекислый газ и мочевина. Если они останутся внутри организма, нарушится работа клеток и изменится состав внутренней среды, поэтому органы выделения постоянно удаляют их.

Клетки получают питательные вещества и кислород, а затем используют их для получения энергии и построения новых веществ. После этого в клетках остаются углекислый газ, вода, минеральные соли и другие продукты обмена. Кровь забирает значительную часть этих веществ, переносит их по сосудам и доставляет к органам, способным их вывести.

Почки очищают кровь и образуют мочу. Внутри почек вода с растворёнными веществами проходит через множество тонких фильтров, а нужные организму вещества частично возвращаются в кровь. Готовая моча собирается в почках, поступает по мочеточникам в мочевой пузырь и затем выходит через мочеиспускательный канал.

Лёгкие участвуют в выделении, потому что клетки образуют углекислый газ при использовании питательных веществ. Кровь приносит этот газ к лёгким, и он удаляется при выдохе вместе с водяным паром. При физической нагрузке дыхание учащается, так как клеткам требуется больше кислорода и образуется больше углекислого газа.

Кожа выделяет пот через потовые железы. Пот содержит воду и минеральные соли, а его испарение охлаждает тело, поэтому потоотделение усиливается в жару и при нагрузке. У растений лишняя вода и газы удаляются через устьица листьев, чечевички стеблей и корни, потому что у растений нет почек, лёгких и кожи человека.

Органы и пути выделения у организмов

Таблица помогает быстро сопоставить орган, удаляемое вещество и путь его выхода из организма. При чтении сначала найдите вещество, затем проследите по строке, какой орган его выводит и каким способом это происходит.

Разбор задач

Задача 1. Распределите вещества по органам, через которые они удаляются: углекислый газ, мочевина, вода, минеральные соли. Нужно учитывать, что одно вещество может выводиться несколькими путями. Главным считаем тот орган, который специально приспособлен к его удалению.

1. Углекислый газ образуется в клетках и переносится кровью к лёгким.
2. Мочевина растворена в крови и удаляется главным образом почками вместе с мочой.
3. Вода выводится почками, лёгкими и кожей: с мочой, водяным паром и потом.
4. Минеральные соли преимущественно удаляются почками, а часть их выходит с потом через кожу.

Ответ: углекислый газ — лёгкие; мочевина — почки; вода — почки, лёгкие и кожа; минеральные соли — почки и кожа.

Задача 2. Опишите путь мочи от места её образования до выхода из организма. Для решения нужно отличить орган образования мочи от органов, которые только проводят или накапливают её. Затем расположить эти органы в правильной последовательности.

1. Моча образуется в почках при фильтрации крови.
2. Из почек она стекает в мочеточники — узкие трубки, соединяющие почки с мочевым пузырём.
3. В мочевом пузыре моча временно накапливается.
4. При мочеиспускании она проходит через мочеиспускательный канал и выходит наружу.

Ответ: почки — мочеточники — мочевой пузырь — мочеиспускательный канал.

Задача 3. Объясните, почему при физической нагрузке усиливаются потоотделение и дыхание. Нужно связать изменения работы органов с тем, что мышцы начинают активнее использовать энергию.

1. Работающие мышцы расходуют больше питательных веществ и кислорода.
2. При этом образуется больше углекислого газа, поэтому дыхание становится более частым и глубоким.
3. Часть энергии превращается в тепло, из-за чего тело нагревается.
4. Пот испаряется с поверхности кожи и охлаждает тело, поэтому потоотделение усиливается.

Ответ: усиление дыхания удаляет лишний углекислый газ, а потоотделение выводит воду и соли и помогает охлаждать организм.

Типичные ошибки

Ошибка: считать выделением только мочеиспускание. Её допускают, потому что мочеиспускание заметно, а удаление газов и пота происходит почти незаметно. Проверяйте себя вопросом: участвуют ли в удалении продуктов обмена лёгкие и кожа?

Ошибка: путать продукты выделения с непереваренными остатками пищи. Остатки пищи не были использованы клетками и выводятся пищеварительной системой, а продукты обмена образуются внутри клеток. Чтобы не ошибиться, выясните, где появилось вещество.

Ошибка: называть мочевой пузырь местом образования мочи. Моча образуется в почках, а пузырь только накапливает её до выхода из организма. Проверка проста: восстановите путь мочи и поставьте почки первыми.

Ошибка: считать, что пот и моча имеют одинаковый состав и образуются одним органом. Оба выделения содержат воду и соли, но моча образуется в почках, а пот — в потовых железах кожи. Сравнивайте не только общие вещества, но и орган образования.

Связь с другими темами

Для понимания выделения нужны знания о клеточном обмене веществ: именно в клетках появляются вещества, которые требуется удалить. Также пригодятся сведения о дыхании и кровообращении, потому что кровь переносит углекислый газ и растворённые продукты обмена к органам выделения.

Позже эта тема поможет изучить строение и работу почек, постоянство внутренней среды и взаимосвязь систем органов. Работа органов выделения показывает, что организм действует как единое целое: клетки, кровь, лёгкие, кожа и почки дополняют друг друга.

Что запомнить

• Выделение удаляет конечные продукты обмена и избыток ненужных веществ.
• Главные органы выделения человека — почки, лёгкие и кожа.
• Почки образуют мочу и очищают кровь от растворённых продуктов обмена.
• Лёгкие выделяют углекислый газ и водяной пар.
• Кожа выделяет пот, содержащий воду и минеральные соли.
• У растений выделение происходит через устьица, чечевички и корни.
• Выделение помогает поддерживать постоянство внутренней среды организма.