Параграф 38, ГДЗ по биологии за 8 класс к учебнику Латюшина

1. Растения и животные должны удалять продукты обмена — то, что образуется при разрушении органических веществ и организму больше не нужно. Это углекислый газ, избыток воды и минеральных солей, а у животных ещё и азотсодержащие вещества: аммиак, мочевина, мочевая кислота. Аммиак очень ядовит, поэтому его накопление опасно для жизни. Если продукты обмена не удалять, они отравляют организм изнутри.

2. Растения удаляют продукты обмена без особых органов выделения. Углекислый газ и водяной пар уходят из листа через устьица, лишняя вода испаряется, а капли воды с растворёнными солями выделяются через особые желёзки на листьях. Многие ненужные вещества растение просто запасает в клетках — в вакуолях, в древесине, в коре. А избавляется от них вместе с опадающими листьями, корой и плодами.

3. Диффузия — это самопроизвольное перемешивание веществ из-за движения их молекул. Двигаются они хаотически, и в разных частях одной ёмкости растворённого вещества становится поровну. Поэтому вещество само переходит оттуда, где его много, туда, где его мало. Так у простейших продукты обмена уходят из клетки в воду через всю её поверхность.

Выделительная система животных выполняет две главные задачи. Первая — удаление продуктов обмена: из организма выводятся соединения азота, которые образуются в клетках при расщеплении белков и нуклеиновых кислот. Вторая — поддержание водного баланса, то есть регуляция содержания воды и солей в клетках и тканях тела. Эти задачи связаны. Ядовитые азотистые вещества приходится выводить растворёнными в воде, поэтому от их формы зависит, сколько воды организм при этом потеряет. Выделение не надо путать с удалением непереваренных остатков пищи: они не продукты обмена и выходят через отверстия пищеварительной системы.

Пресноводные простейшие живут в воде, где растворённых веществ меньше, чем внутри их клетки. Поэтому вода постоянно устремляется внутрь и грозит клетку разорвать. Избыток поступающей воды такие одноклеточные животные постоянно откачивают наружу с помощью сократительных вакуолей. Морская вода содержит примерно столько же примесей, сколько и клетки животных. Поэтому разрыв таким простейшим не грозит и откачивать воду им не приходится. Азотистые продукты обмена, то есть аммиак, и те и другие удаляют одинаково — через всю поверхность клетки.

Клетки животных не имеют клеточной стенки, которая защитила бы их от разрыва. Около 80 % массы клетки приходится на воду, а ещё в ней есть минеральные соли и органические вещества. Поэтому внутри клетки среда не такая, как вокруг организма. Когда животное оказывается в воде, где растворённых веществ меньше, чем в его клетках, вода устремляется внутрь. Форма клетки меняется, оболочка натягивается и может разорваться. Клетку растения окружает жёсткая клеточная стенка. От лишней воды такая клетка только становится упругой, но строение своё сохраняет. Поэтому у растений угрозы разрыва клеток нет и поддерживать водный баланс им не приходится.

Плоские черви стали первыми животными, у которых появилась выделительная система. Она состоит из отдельных «пламенных» клеток, разбросанных по всему телу. Они собирают растворённые в воде продукты обмена от клеток паренхимы и направляют их в выводящие каналы. Оттуда очень разбавленная моча выходит наружу. У кольчатых червей выделительные структуры многоклеточные — это воронки, расположенные попарно в каждом сегменте тела. Реснички воронок направляют в них жидкость полости тела, а длинный канал возвращает часть воды обратно в организм. Поэтому кольчатые черви выводят в окружающую среду более концентрированную мочу и теряют меньше воды, чем плоские.

Выделительные структуры беспозвоночных и позвоночных сходны по назначению. И те и другие удаляют из организма соединения азота и поддерживают водный баланс, то есть следят за содержанием воды и солей в клетках и тканях тела. Сходен и принцип работы: жидкость поступает в выделительную структуру, а в её канале часть воды и полезных веществ всасывается обратно в организм. Различаются они строением. У беспозвоночных это «пламенные» клетки, шейная железа, многоклеточные воронки, зелёная железа у ракообразных или мальпигиевы сосуды у насекомых; лежат они вразброс по телу или в полости тела. У всех позвоночных план строения общий: парные почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочевыводящие пути. А сами выделительные структуры, нефроны, плотно собраны внутри почек. Различается и путь продуктов обмена. У беспозвоночных они поступают прямо из клеток или из полостной жидкости, а у позвоночных их доставляет к почкам кровь.

Наземные насекомые и птицы выводят не аммиак и не мочевину, а мочевую кислоту. Это вещество с низким уровнем токсичности, и воды на него требуется совсем немного. У наземных насекомых органы выделения — мальпигиевы сосуды. Вода всасывается из их трубочек так полно, что в кишечник поступают почти сухие кристаллы мочевой кислоты. У птиц тазовые почки, а нефридиальный канал в нефроне удлинился и образовал петлю Генле. Поэтому вода и полезные вещества всасываются обратно очень полно. Благодаря этому и насекомые, и птицы сократили потери воды в десятки раз и выводят наружу обезвоженную мочевую кислоту.

Зародыш в яйце, покрытом скорлупой, отделён от внешней среды. Продукты обмена наружу он удалять не может, и воды у него ровно столько, сколько заложено в яйце. Аммиак очень ядовит. Чтобы он не отравил зародыша, его пришлось бы развести в большом объёме воды, а в яйце её столько нет. Мочевина менее токсична, но и на неё воды требуется немало. Мочевая кислота — вещество с низким уровнем токсичности, и воды на её выведение требуется совсем мало. К тому же хранить её организм может в твёрдом виде, и процессам жизнедеятельности это не мешает. Поэтому у пресмыкающихся и птиц, которые откладывают яйца со скорлупой, азотистый продукт обмена спокойно копится прямо внутри и до самого вылупления зародышу не вредит.

Длина петли Генле зависит не от того, насколько обезвожена моча, а от того, в какой форме выводятся азотистые продукты обмена. Птицы выделяют мочевую кислоту, а на её выведение нужно совсем мало воды. Обезвоженную мочу они получают за счёт самого вещества, и очень длинная петля им ни к чему. Млекопитающие выделяют мочевину: она токсичнее мочевой кислоты и выводится только растворённой в воде. Чтобы зверь при этом не терял воду, нефридиальный канал должен всасывать её обратно особенно полно. Поэтому петля Генле у млекопитающих самая длинная. В итоге млекопитающие выводят мочевину в небольшом количестве воды, и добиваются этого длиной петли, а не формой продукта обмена.