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La excreción
Grado 7Emilio José Isaza Vargas
2016
Osmorregulación Es el conjunto de procesos por los que se
re-gula la cantidad de agua al interior de las células, de acuerdo con la presencia de sales. Esto ocurre mediante un proceso llamado ósmosis que hace referencia al movimiento de las partículas desde un sitio de mayor concentración a otro sitio de menor concentración, hasta equilibrar las concentraciones.
Las reacciones metabólicas vitales demandan un equilibrio de agua y de sales.
La ósmosis, además, es un fenómeno relacionado con el paso de solventes a través de la membrana plasmática, la cual actúa como una barrera semipermeable que permite la entrada y la salida de agua, desde o hacia el citoplasma.
Las células pueden estar presentes en tres medios distintos de acuerdo con la concentración de sales:
Osmorregulación
Medio hipotónico Cuando una célula se encuentra en un
medio hipotónico se hincha y puede llegar a sufrir lisis, o rompimiento, debido a que el agua migra hacia su interior por presentar mayor concentración de sales con relación al medio externo.
Medio isotónico Es un medio que no genera
movimiento de agua debido a que existe la misma concentración de sales en el interior y exterior de la célula.
Medio hipertónico Este medio genera la deshidratación de
las células debido a que el agua se desplaza desde el citoplasma hacia el exterior con el fin de nivelar las concentraciones de sales.
Excreción en organismos unicelulares
Los organismos procariotas generan distintos tipos de desechos según el medio en el que vivan. Ellos no necesitan estructuras especializadas, pues realizan el proceso de excreción de forma directa por medio de la difusión.
Algunas bacterias aerobias excretan dióxido de carbono (CO2) y agua (H20), mientras que las bacterias anaerobias excretan ácidos orgánicos, como el ácido acético (CH3-COOH), que sirven para producir vinagre o ácido láctico, este último utilizado en el procesamiento de productos lácteos.
Excreción en protistas Los protistas eliminan las sustancias de
desecho por difusión del mismo modo que lo hacen los organismos procariotas.
Estos microorganismos presentan vacuolas que se contraen y dilatan evitando que exploten por acumulación excesiva de agua, expulsándola y conservando de forma permanente la concentración del medio interno.
Excreción en hongos Los hongos son organismos que carecen de
tejidos diferenciados, por lo que no presentan estructuras específicas para realizar el proceso de la excreción.
Existen hongos unicelulares y hongos multicelulares que generan diferentes productos de desechos que provienen de las sustancias que consumen por absorción.
Excreción en hongos unicelulares
A este grupo pertenecen las levaduras, las cuales generan productos de desechos formados a partir de la descomposición por fermentación como por ejemplo el etanol (CH3-CH2-OH)
Excreción en hongos multicelulares
Los hongos multicelulares están formados por células eucariotas que realizan la excreción por medio de la exocitosis, que consiste en el transporte de los productos de desecho por una vacuola excretora, que libera su contenido hacia el exterior de la pared celular.
Algunas de las sustancias excretadas son tóxicas para el ser humano. Un ejemplo de ello son algunas setas, las cuales producen sustancias alucinógenas, mientras que otras provocan daños en la digestión.
Sin embargo, existen sustancias de gran utilidad para la humanidad como la penicilina producida por el hongo Penicillium chrysogenum que tiene propiedades antibióticas, es decir, que combate microorganismos causantes de enfermedades.
Elaboración de Pan Las levaduras de la especie
Saccharomyces cerevisiae se alimentan del almidón presente en la harina generando como producto de desecho etanol, el cual se evapora durante el horneado, y dióxido de carbono (CO2), que hace que la masa del pan se abulte.
Elaboración de productos lácteos.
Los productos lácteos fabricados a partir de las sustancias de excreción, como el ácido láctico generado por algunas bacterias como las del género Lactobacillus, incluyen la leche fermentada, el queso, la mantequilla, el yogur y el kumis, a las que este tipo de bacterias mejoran su sabor y contextura.
Elaboración de bebidas alcohólicas.
Las bacterias y las levaduras son organismos anaerobios facultativos, que pueden realizar sus funciones sin requerir oxígeno; suministran el sabor y olor característico a los vinos y las cervezas.
Así, en las plantas las sustancias eliminadas son usadas para realizar otras funciones y procesos, por lo que algunas de ellas son acumuladas a modo de reserva y no salen al exterior.
Excreción en plantas Las plantas no presentan un sistema de
órganos especializados en el proceso de excreción debido a que son autótrofas, es decir, que fabrican su propio alimento a través de la fotosíntesis y, por tanto, son pocas las sustancias excretadas.
El oxígeno es producto de la excreción en las plantas, este es liberado a través de las hojas por pequeños poros llamados estomas, rodeados, a su vez, por células conocidas como oclusivas, que permiten que el estoma se cierre o se abra, lo que facilita el intercambio o la eliminación de oxígeno y otras sustancias como dióxido de carbono (CO2) y agua (H20).
En plantas como el cactus Debido a la modificación de sus hojas en
espinas, los estomas están presentes sobre el tallo, estos permanecen cerrados durante el día restringiendo la salida de agua.
Del mismo modo hay menor cantidad de ellos sobre su superficie.
En algunas plantas como el bálsamo o chirraco.
Myroxilon balsamum se encuentran las lenticelas.
Estas se disponen en los tallos leñosos (cubiertos por corteza) con tamaños variables, su función es el intercambio gaseoso del mismo modo que lo hacen los estomas.
Las lenticelas son estructuras pequeñas y circulares o alargadas que se forman en la corteza o superficie de los troncos, tallos y ramas de muchas especies de árboles y demás plantas.
plantas halófitas. Los mangles, que crecen en aguas costeras,
presentan estructuras denominadas glándulas de sal, las cuales les permiten eliminar el exceso de sal que absorben del agua de mar.
Látex. Es una sustancia gomosa excretada por
las plantas angiospermas (plantas con flores y semillas protegidas por un fruto) en respuesta a un corte o laceración.
Existen diferentes tipos de látex. Algunos son tóxicos o venenosos, y se usan para pescar o para envenenar la punta de las flechas con las que se cazan animales.
Otros se emplean comercialmente para la fabricación del caucho.
Este tipo de látex se extrae de la siringa Hevea brasiliensis para elaborar productos como las llantas de los carros.
El chicle también proviene de un tipo de látex extraído del árbol Manilkara zapota, en la costa Caribe colombiana se le conoce como níspero.
Excreción en animales Los animales tienen sistemas especializados
para realizar el proceso de excreción, cuya función es eliminar sustancias de desecho que dependen del tipo de metabolismo del animal. Los productos de la excreción están relacionados con el hábitat.
Los productos de desecho en los animales contienen variedad de compuestos nitrogenados, es decir, que poseen nitrógeno, resultado de la degradación de los aminoácidos que componen las proteínas.
Teniendo en cuenta el tipo de compuesto y el hábitat de los animales, es decir, si son animales acuáticos, si habitan en lugares secos o áridos, estos pueden excretar el nitrógeno en tres formas diferentes: amoníaco, ácido úrico y urea.
Los animales que excretan el nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) se denominan amoniotélicos.
El amoníaco es un gas incoloro, soluble, de olor desagradable y tóxico, al ser producto de la excreción de animales acuáticos, el amoniaco se disuelve en el agua, disminuyendo su toxicidad, razón por la cual no implica peligro para ellos.
A este grupo pertenecen los peces y algunos invertebrados acuáticos.
Amoníaco
Ácido úrico A los animales que excretan el nitrógeno en
forma de ácido úrico (C5H4N403) se les llama uricotelicos, este ácido poco soluble se forma en el hígado y está compuesto por carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno, el cual es excretado por animales que habitan en ambientes secos como los reptiles (a excepción de las tortugas), las aves y los insectos.
La acumulación de excrementos de aves marinas como las gavio-tas, que habitan ambientes áridos, produce un fertilizante llamado guano, el cual es valioso para los agricultores ya que tiene un alto contenido de nitrógeno.
Urea Los animales que excretan el nitrógeno
en forma de urea CO(NH2)2 se conocen como ureotélicos.
La urea es un compuesto cristalino e incoloro que excretan, disuelto en un líquido, los animales semiacuáticos como los anfibios, las tortugas y los mamíferos.
Sistemas excretores en invertebrados Los invertebrados marinos son animales
amoniotélicos, los cuales eliminan el amoníaco por difusión, pero existen otros invertebrados que viven en agua dulce o sobre la tierra, estas diferencias de hábitat determinan mecanismos y productos de excreción.
Gusanos planos Los platelmintos o gusanos planos como la
tenia y la planaria son animales divididos en segmentos, que eliminan las sustancias de desecho mediante la filtración a través de células ciliadas conocidas como flamígeras.
Estas células mueven los desechos filtrados a dos conductos excretores que se encuentran a los lados del organismo, y que justo antes del siguiente segmento se unen transversalmente hasta que la unión de los dos últimos conductos excretores desemboca en un orificio excretor.
Protonefridios Los protonefridos son órganos excretores
de animales invertebrados como los gusanos planos, estos órganos tienen la estructura de conductos interconectados que desembocan al exterior del organis-mo por un orificio excretor conocido como nefridioporo. Existen dos clases de protonefridios: las células flamígeras y los solenocitos.
Las células flamígeras Son de gran tamaño, con cilios que
movilizan los productos nitrogenados hasta ser expulsados por la corriente generada durante el movimiento.
Los solenocitos Son células de mayor tamaño que las
flamígeras, con flagelos; estas células se unen entre formando un depósito don-de se acumulan los desechos para luego ser expulsados.
Anélidos Los anélidos son animales invertebrados
de cuerpo blando y segmentado en anillos. Cada segmento tiene el nombre de
metámero. A este grupo pertenecen las lombrices de
tierra y las sanguijuelas. El sistema excretor de estos animales se
encuentra formado por metanefridios.
Metanefridios Los metanefridios son órganos excretores
constituidos por túbulos interconectados entre metámeros, que finalizan en forma de embudo con cilios a su alrededor, conocidos como nefrostomas.
Estos túbulos filtran los desechos y reabsorben algunas sustancias que de nuevo son utilizadas por el animal.
El punto donde se abre al exterior se llama nefridióporo y está localizado hacia la parte ventral y posterior de cada metámero o segmento.
En las lombrices el metanefridio se abre hacia distintas partes del sistema digestivo, en este punto se llaman enteronefridios.
Insectos Los insectos se constituyen en un grupo de
animales diversos, per-tenecientes a los artrópodos; sus principales características son la presencia de tres pares de patas, antenas y el cuerpo segmentado en cabeza, tórax y abdomen.
En este grupo se encuentran, entre otros, las libélulas, los escarabajos, las abejas, las moscas y las mariposas.
El sistema excretor de estos animales está constituido por túbulos de Malpighi los cuales pueden ser pocos o muchos dependiendo del animal.
Insectos
Túbulos de Malpighi Los túbulos de Malpighi son una serie de
tubos muy finos que se encuentran localizados en la parte posterior del animal, donde ab-sorben mediante difusión o transporte activo los desechos que se encuentran esparcidos en la hemolinfa (líquido circulatorio) localizado en la cavidad interna del animal.
Los túbulos presentan un extremo cerrado y otro comunicado con el intestino, donde depositan las sustancias de desecho para formar un compuesto sólido de poca humedad formado por la orina y las heces.
Sistemas excretores en vertebrados
Los animales vertebrados a nivel evolutivo alcanzaron un desarrollo más complejo en comparacion con los animales invertebrados, por lo que presentan estructuras especializadas que se encargan de realizar el proceso de excreción.
Estos animales consiguen el equilibrio interno a través de la interacción de los sistemas circulatorio y excretor.
El sistema circulatorio transporta los nutrientes, el oxígeno y las sustancias de desecho para que sean filtradas en los riñones mediante sus unidades funcionales conocidas como nefronas, las cuales constituyen un centro de limpieza de la sangre con el fin de mantener los niveles correctos de agua y sales disueltas.
Sistemas excretores en vertebrados
Los pulmones También son órganos de excreción dado que
a través de ellos se elimina el dióxido de carbono (CO2), al igual que las glándulas sudoríparas que eliminan el sudor, las glándulas lacrimales que excretan agua con sal (NaCl) y las glándulas de sal presentes en aves marinas que eliminan el exceso de sal generada por la ingesta de agua de mar.
Algunos otros animales, como los perros, permanecen con la nariz húmeda, pues carecen de glándulas sudoríparas y es por medio de este órgano que excretan toxinas y eliminan calor.
vertebrados acuáticos En los vertebrados acuáticos la excreción se
lleva a cabo en la piel, el intestino que a su vez recibe productos excretados en el hígado, y las branquias, las cuales excretan dióxido de carbono (CO2) y amoníaco (NH3).
Excreción en vertebrados de agua dulce
Los peces que viven en agua dulce se encuentran sometidos todo el tiempo a un medio hipotónico, debido a que la concentración de sales es menor en el medio externo que en el interior del animal.
A causa de esta diferencia de concentraciones el agua tiende a entrar por ósmosis a través de la piel y las branquias para balancear los niveles de sal, por lo cual los peces consumen alimentos con la intervención de células especializadas en retener las sales contenidas en ellos;
Además, generan una orina abundante, constante y diluida a pesar de consumir poca cantidad de agua.
En agua salada Los vertebrados que viven en agua salada
permanecen en un medio hipertónico, ya que la concentración de sales es mayor en el océano en comparación con su medio interno, por lo que para nivelar el contenido de sal, el agua sale por ósmosis.
Así, los peces condrictios, es decir, con esqueleto de cartílago como los tiburones y las mantarrayas, desarrollaron la posibilidad de realizar todos sus procesos metabólicos casi a la misma concentración del océano, o sea, en un medio interno isotónico con relación con el medio externo.
Estos peces almacenan grandes cantidades de urea y absorben agua por ósmosis lo que genera una orina menos concentrada.
Por otra parte, los peces osteíctios, es decir, con estructura ósea, ingieren agua salada por la boca, pero eliminan poca orina la cual es concentrada.
Excreción en anfibios Los anfibios son animales vertebrados que
en etapas larvales respiran por medio de branquias por lo que son acuáticos, pero ya adultos respiran por medio de pulmones.
Las larvas que aún no han colonizado tierra excretan amoníaco, mientras que los adultos excretan urea,
Por lo que en la metamorfosis, es decir, en los cambios de forma que experimentan los anfibios como la rana,
Se generan transformaciones en el funcionamiento del riñón con el fin de pasar de excretar amoníaco a excretar urea.
En los anfibios existe una cavidad conocida como cloaca donde convergen los sistemas digestivo, urinario y reproductor con un solo orificio de salida al exterior.
Excreción en reptiles La orina de los reptiles contiene ácido úrico.
En algunos reptiles la orina pasa por unos tubos hacia la cloaca.
Otros reptiles presentan una vejiga urinaria donde acumulan la orina antes de excretarla por la cloaca.
Los reptiles que viven parte del tiempo en el agua, como los cocodrilos y caimanes, excretan la mayor parte de sus desechos nitrogenados en forma de amoníaco.
En los reptiles el agua es absorbida en la cloaca, lo que genera una orina semisólida de color blanco, por ello los reptiles pueden reservar agua.
