1. Выделение из организма продуктов обмена веществ. Роль почек и кожи в этом процессе

Совокупность процессов распада веществ в организме называется диссимиляцией. Конечными продуктами распада жиров и углеводов являются углекислый газ и вода, а конечными продуктами распада белков – углекислый газ, вода и мочевина. Продукты распада необходимо постоянно выводить из организма через органы выделения.

Строение почки:
1 – корковый слой; 2 – мозговой слой; 3 – почечная лоханка; 4 – мочеточник

Схема строения нефрона:
1 – клубочек капилляров; 2 – капсула; 3 – эпителий извитого почечного канальца; 4 – собирательная трубочка; 5 – приносящая артериола; 6 – выносящая артериола; 7 – венула; 8 – извитой почечный каналец; 9 – фильтрация крови; 10 – реабсорбция

Через почки с мочой удаляются: вода, мочевина, мочевая кислота, некоторые соли. Через кожу с потом выделяются в меньших количествах те же вещества, что и через почки. Наконец, через легкие выводятся углекислый газ и пары воды.

Процессы выделения являются необходимой составной частью обмена веществ.

Мочевыделительная система человека состоит из двух почек, мочеточников, соединяющих почки с мочевым пузырем, мочеиспускательного канала, выводящего мочу из организма наружу. Почки – парные органы бобовидной формы, расположенные у задней стенки брюшной полости на уровне поясничных позвонков. Почка состоит из двух слоев: коркового и мозгового. В корковом слое расположены клубочки нефронов. Нефрон – это функциональная единица почки. В каждой почке содержится приблизительно по 1 млн нефронов. Канальцы и собирательные трубочки нефронов расположены в мозговом слое почек, они собраны в почечные пирамиды, которые открываются в почечную лоханку, где берет начало мочеточник.

Кровь в почки попадает по почечным артериям, отходящим от аорты. За 4–5 мин через почки проходит вся кровь организма человека. Почечные артерии, многократно разветвляясь, образуют клубочки капилляров, заходящие в капсулы Шумлянского–Боумена, которыми начинается нефрон. Пройдя через капсулы, кровь собирается в выносящую артерию. Диаметр приносящих артерий больше диаметра выносящих, поэтому давление крови в клубочках капилляров относительно велико.

Стенка капсулы Шумлянского–Боумена образована одним слоем клеток, через который и происходит фильтрация крови. При этом в просвет капсулы неизбирательно выходят многие низкомолекулярные вещества. В просвете капсул образуется так называемая первичная моча, в состав которой входят вода, глюкоза, соли, мочевина, аминокислоты, пептиды, витамины и т.п. Однако крупных белковых молекул и форменных элементов крови в первичной моче здорового человека быть не должно. Общий объем первичной мочи, образующийся за сутки, составляет около 200 л.

Из просвета капсулы первичная моча двигается по извитому канальцу, стенки которого способны к обратному всасыванию (реабсорбции) большинства веществ, содержащихся в ней. Таким образом, обратно в кровь всасывается вода, многие соли, витамины, аминокислоты, глюкоза. После этого моча делается концентрированной, в ней резко повышается содержание мочевины. Такая моча называется вторичной, она через собирательные трубочки попадает в мочеточник, а затем в мочевой пузырь. У человека в сутки образуется 1,5–2 л вторичной мочи. Во вторичной моче около 98% воды и 2% мочевины, мочевой кислоты, солей натрия, калия, магния.

Процесс образования мочи требует больших затрат энергии, достигающих 10–12% от общих затрат энергии организмом человека. Присутствие в моче белков или клеток крови свидетельствует о том, что эпителий капсул поврежден.

2. Природное сообщество, его основные звенья, цепи питания

Природное сообщество – это совокупность различных живых организмов, совместно обитающих на каком-либо участке суши или водоема. Обычно природное сообщество называют биоценозом. Природное сообщество является одним из уровней организации живой материи.

Цепи питания в природных экосистемах

Количество видов живых существ, входящих в природное сообщество, зависит от условий существования в данной области Земли. Так, природное сообщество в суровых условиях полярной тундры состоит всего из 250–280 видов живых организмов, а сообщество тропического леса в Южной Америке включает 5–7 тыс. видов!

Любое природное сообщество можно представить себе в виде пищевой цепи. Основу большинства сообществ составляют зеленые растения. В процессе фотосинтеза за счет энергии солнечного света они синтезируют (или продуцируют) органические вещества, почему и получили название продуцентов. Следующими последовательными звеньями пищевой цепи являются растительноядные животные и питающиеся этими животными хищники. Органические вещества, которые образуются в результате жизнедеятельности растений и животных или после их гибели, перерабатываются бактериями-сапрофитами почвы (например, бактериями гниения). В процессе разрушения органических веществ образуются минеральные соли, которые могут всасываться корнями растений продуцентов.

Все сказанное можно изобразить в виде схемы цепи питания в природном сообществе.

На самом деле в природе такие цепи гораздо сложнее. Например, для луга можно привести такую цепь:
клевер --> кузнечики, саранча --> лягушка --> уж --> ястреб.

А для морского сообщества цепь питания будет еще длиннее. Например, для северных морей можно написать следующую цепь:
водоросли --> мелкие ракообразные (креветки) --> несколько видов мелких рыб --> несколько видов крупных рыб --> тюлень --> белый медведь --> черви, паразитирующие в кишечнике медведя.

Взаимоотношения в природных сообществах очень сложны, и обычно в них наблюдают множество параллельных и переплетающихся цепей питания.