دفع فرآیندی است که در آن مواد زائد متابولیک از بدن دفع می شوند. در مهره داران، عمدتاً توسط ریه ها، کلیه ها و پوست انجام می شود. این فرآیند با ترشح در تضاد است، جایی که یک ماده پس از خروج از سلول می تواند وظایف خاصی را انجام دهد. دفع یک جزء مهم در تمام اشکال زندگی است. به عنوان مثال، در پستانداران، ادرار از طریق مجرای ادرار که بخشی از دستگاه دفع است، دفع می شود. در موجودات تک سلولی، ضایعات مستقیماً از سطح سلول خارج می شوند.
اهمیت بیولوژیکی دفع چیست؟
هر موجودی، از کوچکترین پروتیست تا بزرگترین پستاندار، باید خود را از شر محصولات جانبی بالقوه مضر زندگی خود خلاص کند. این فرآیند در موجودات زنده حذف نامیده می‌شود که می‌توان آن را شامل تمام مکانیسم‌های مختلفی دانست که به وسیله آن اشکال حیات زباله‌ها، مواد سمی و اعضای بدن مرده را دفع یا دور می‌کنند. ماهیت فرآیند و ساختارهای تخصصی توسعه یافته برای دفع زباله بسته به اندازه و پیچیدگی بسیار متفاوت است.ارگانیسم.
اصطلاحات
چهار اصطلاح معمولاً با فرآیندهای دفع زباله مرتبط هستند و اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، البته نه همیشه درست: دفع، ترشح، دفع، و دفع.
دفع یک اصطلاح کلی است که به جداسازی و بیرون ریختن مواد زائد یا مواد سمی از سلول ها و بافت های یک گیاه یا حیوان اشاره دارد.
جداسازی، توسعه و حذف برخی محصولات حاصل از عملکرد سلولی موجودات چند سلولی را ترشح می گویند. در حالی که این مواد ممکن است محصول زائد سلولی باشد که آنها را تولید می کند، اما اغلب برای سایر سلول های بدن مفید هستند. نمونه هایی از ترشح آنزیم های گوارشی تولید شده توسط سلول های بافت روده و پانکراس مهره داران، هورمون های سنتز شده توسط سلول های غده ای تخصصی در گیاهان و حیوانات، و عرق ترشح شده توسط سلول های غده ای در پوست برخی از پستانداران است. ترشح به این معنی است که ترکیبات شیمیایی ترشح شده توسط سلول های تخصصی سنتز می شوند. آنها ارزش عملکردی برای بدن دارند. بنابراین، دفع زباله های معمولی را نباید ترشحی تلقی کرد.
ایزوله کردن عمل حذف مواد غیرقابل استفاده یا هضم نشده از یک سلول است (هم در مورد موجودات تک سلولی و هم از دستگاه گوارش حیوانات چند سلولی).
کاهش - این حذف به طور کلی مکانیسم های دفع زباله توسط سیستم های زنده را در تمام سطوح پیچیدگی تعریف می کند. این اصطلاح ممکن است به جای هم با تاکید استفاده شود.
سلول
تنفس سلولی زمانی است که چندین واکنش شیمیایی در بدن انجام می شود. آنها به عنوان متابولیسم شناخته می شوند. این واکنش های شیمیایی باعث تولید مواد زائد مانند دی اکسید کربن، آب، نمک، اوره و اسید اوریک می شود. تجمع این مواد زائد در خارج از سطح بدن مضر است. اندام های دفعی آنها را از بین می برند. دفع فرآیند حذف مواد زائد متابولیک از بدن است.
در گیاهان
گیاهان سبز دی اکسید کربن و آب را به عنوان محصولات تنفسی تولید می کنند. در گیاهان سبز، دی اکسید کربن آزاد شده در طی تنفس در طول فتوسنتز استفاده می شود. اکسیژن یک محصول جانبی است که در طول فتوسنتز تولید می شود و از طریق روزنه، دیواره سلولی ریشه و سایر مسیرها خارج می شود. گیاهان می توانند از طریق تعرق و روده از شر آب اضافی خلاص شوند.
نشان داده شده است که برگ به عنوان یک "دفع کننده" عمل می کند و علاوه بر اینکه عضو اصلی فتوسنتز است، به عنوان مسیری برای دفع مواد زائد سمی از طریق انتشار نیز استفاده می شود. سایر مواد زائد ساطع شده توسط برخی گیاهان (رزین، آب میوه، لاتکس و غیره) توسط فشار هیدرواستاتیکی داخل گیاه و نیروهای جذب کننده سلول های گیاهی از داخل گیاه خارج می شوند. با این حال، در مرحله قبل از ریزش، سرعت متابولیسم برگ بالا است. گیاهان نیز مقداری زباله را در خاک اطراف خود رها می کنند. در این مورد، دفع یک فرآیند غیرفعال است، زیرا نیازی به آن نیستانرژی اضافی.
جانوران آبزی
جانوران آبزی معمولاً آمونیاک را مستقیماً در محیط آزاد می کنند، زیرا این ترکیب حلالیت بالایی دارد. علاوه بر این، آب کافی برای رقیق شدن وجود دارد. در حیوانات خشکی، ترکیبات آمونیاک به مواد نیتروژن دار دیگر تبدیل می شوند، زیرا آب کمتری در محیط وجود دارد و آمونیاک خود سمی است.
پرندگان
دفع در پرندگان از طریق ضایعات نیتروژنی اسید اوریک به شکل خمیر انجام می شود. در حالی که این فرآیند از نظر متابولیکی گران‌تر است، اما امکان حفظ کارآمدتر آب را فراهم می‌کند. علاوه بر این، ذخیره آن در تخم مرغ راحت تر است. بسیاری از گونه‌های پرندگان، به‌ویژه پرندگان دریایی، می‌توانند نمک را از طریق غدد نمکی مخصوص بینی که محلول نمکی است که از سوراخ‌های بینی در منقار خارج می‌شود، دفع کنند.
حشرات
در حشرات از سیستم لوله مالپیگی برای دفع مواد زائد متابولیک استفاده می شود. ضایعات متابولیک منتشر می شوند یا به طور فعال به داخل لوله منتقل می شوند، که زباله ها را به روده منتقل می کند. سپس مواد زائد متابولیک همراه با مدفوع از بدن دفع می شود.
در حیوانات
در حیوانات، محصولات دفعی اصلی عبارتند از دی اکسید کربن، آمونیاک (در آمونیوتلیک)، اوره (اورتوتلیک)، اسید اوریک (اوریکوتلین ها)، گوانین (در عنکبوتیان) و کراتین. کبد و کلیه ها خون را از بسیاری از مواد (مثلاً از طریق دفع کلیوی) تصفیه می کنند و سپس مواد تصفیه شده با ادرار و مدفوع از بدن دفع می شوند.
از دست دادن آب از طریق دفع در طولعبور مولکول‌های آب از یک غشای نازک حاوی منافذ بسیار بزرگ برای حمل مولکول‌ها اسمز نامیده می‌شود، فرآیندی که خود به خود اتفاق می‌افتد و نیازی به انرژی ندارد. این فرآیند را می توان با اعمال فشار هیدرواستاتیک به محلول معکوس کرد.
سطح فشار هیدرواستاتیکی که در آن هیچ حرکت خالص آب در هیچ جهتی در سراسر غشا وجود ندارد، فشار اسمزی آن محلول خاص نامیده می شود. هر چه غلظت مولکول های محلول بیشتر باشد، فشار اسمزی بیشتر و نیروی مورد نیاز برای حذف آب از محلول بیشتر می شود.
