排泄

排泄とは、生物から代謝性廃棄物が排出される過程のことである。 脊椎動物では主に肺、腎臓、皮膚で行われる。 これは分泌とは対照的で、細胞から出た後、物質が特定の役割を持つことがある。 排泄は、あらゆる生命体において必須のプロセスである。 例えば、哺乳類では、尿は排泄システムの一部である尿道から排出される。 単細胞生物では、老廃物は細胞の表面から直接排出される。

細胞呼吸などの生命活動の間、体内ではいくつかの化学反応が起こっている。 これらは代謝として知られている。 これらの化学反応により、二酸化炭素、水、塩類、尿素、尿酸などの老廃物が生成される。 これらの老廃物が体内で一定以上蓄積されると、体に害を及ぼします。 これらの老廃物を排出するのが排泄器官です。 このように代謝廃棄物を体外に排出することを排泄という。

緑色植物は呼吸生成物として二酸化炭素と水を生産する。 緑色植物では、呼吸で放出された二酸化炭素は光合成の際に利用される。 酸素は光合成の際に発生する副産物であり、気孔や根の細胞壁などを通って外に出ていく。 植物は、蒸散や露滴によって余分な水分を排出することができる。 葉は「排泄器官」として働き、光合成の主要な器官であることに加え、有毒な老廃物を拡散して排泄する方法としても利用されていることが明らかになっている。 その他、一部の植物が滲み出す廃棄物である樹脂、樹液、ラテックスなどは、植物内部の静水圧と植物細胞の吸収力によって、植物内部から強制的に排出される。 後者はエネルギーを必要とせず、受動的に作用する。 しかし、落葉前の段階では、葉の代謝レベルは高くなる。

尿酸の化学構造

動物では、二酸化炭素、アンモニア(アンモニオテル系)、尿素(ウリオテル系)、尿酸(ウリオテル系)、グアニン(アラクサ系)、クレアチンなどが主排泄物であり、これらの排泄物から、植物が排出した尿素やグアニンの一部が排出される。 肝臓と腎臓は多くの物質を血液から排出し(例えば腎排泄)、排出された物質は尿や便として体外に排泄される。

水生動物はアンモニアの溶解度が高く、希釈に十分な水があるため、通常は直接外界に排泄される。 陸上動物では、アンモニア様化合物は、環境中の水分が少なく、アンモニア自体が有毒であるため、より有害性の低い他の窒素物質、すなわち尿素に変換される。 この過程を解毒といいます。

トカゲが黒い糞と一緒に排泄した尿酸の白い鋳型。 昆虫や鳥類、その他一部の爬虫類も同様の仕組みを利用しています。

鳥類は窒素質の老廃物を尿酸としてペースト状に排泄します。 この過程は代謝的に高くつくが、より効率的に水分を保持することができ、卵の中に貯蔵しやすい。 また、多くの鳥類、特に海鳥は、特殊な鼻塩類腺を介して塩を排泄することができ、塩水はくちばしの鼻孔から出る。

昆虫では、マルピーギ管による代謝性廃棄物の排泄系が利用される。 老廃物は尿細管に拡散するか、あるいは積極的に運ばれ、腸に運ばれる。 代謝廃棄物はその後、糞便とともに体外に排出される。

排泄された物質は排出物と呼ばれることがある。 病理学ではejectaという言葉がより一般的に使われています。

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