5.5-Excretion

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Excretion is a vital life process that involves the removal of metabolic waste products from the body. This process is essential for maintaining homeostasis, regulating body fluid composition, and preventing the accumulation of toxic substances.

5.5.1 Importance of Excretion

Excretion plays several crucial roles in organisms:

  • Removal of Wastes: It helps eliminate harmful byproducts of metabolism, such as urea, carbon dioxide, and excess salts.
  • Regulation of Body Fluids: Excretion aids in maintaining the balance of fluids and electrolytes in the body.
  • Prevention of Toxicity: By removing toxic substances, excretion prevents damage to organs and systems.
5.5.2 Excretory Products

The main excretory products in living organisms include:

  • Urea: A nitrogenous waste produced from the breakdown of proteins.
  • Carbon Dioxide: A byproduct of cellular respiration, exhaled through the respiratory system.
  • Excess Salts: Mineral salts that may accumulate in the body and need to be eliminated.
  • Water: Excess water must also be excreted to maintain fluid balance.
5.5.3 Excretory System in Humans

The human excretory system is primarily responsible for the removal of waste products and maintaining homeostasis. Key components include:

  • Kidneys: The primary organs of excretion, responsible for filtering blood to produce urine. Each kidney contains functional units called nephrons, which perform the filtration process.
  • Ureters: Tubes that transport urine from the kidneys to the urinary bladder.
  • Urinary Bladder: A muscular sac that stores urine until it is excreted.
  • Urethra: The tube through which urine is expelled from the body.
5.5.4 Process of Excretion in Humans

The process of excretion in humans involves several steps:

  • Filtration: Blood enters the kidneys through the renal arteries, where it is filtered in the nephrons. Waste products, water, and excess salts are removed from the blood, forming a filtrate.
  • Reabsorption: As the filtrate passes through the renal tubules, essential substances like glucose, amino acids, and some water are reabsorbed back into the bloodstream.
  • Secretion: Additional waste products and excess ions are secreted into the filtrate from the blood.
  • Formation of Urine: The final product, urine, is formed and consists of urea, water, salts, and other waste products.
  • Excretion: Urine is transported from the kidneys through the ureters to the urinary bladder, where it is stored until urination.
5.5.5 Excretion in Other Organisms

Excretion processes vary among different organisms:

  • In Aquatic Animals: Many aquatic organisms, such as fish, excrete ammonia directly into the water as a waste product due to the dilution effect of water.
  • In Insects: Insects utilize structures called Malpighian tubules to excrete nitrogenous waste, primarily in the form of uric acid.
  • In Plants: While plants do not have specialized excretory organs, they excrete waste products through transpiration and by shedding leaves or other parts. They also convert some waste into non-toxic substances stored in vacuoles.
5.5.6 Role of Skin in Excretion

The skin also plays a significant role in excretion in humans and other mammals. It excretes:

  • Sweat: Composed of water, salts, and urea, sweat helps regulate body temperature and remove waste through the sweat glands.
  • Heat Regulation: The process of sweating aids in thermoregulation, helping to cool the body during high temperatures or physical activity.


Andrewmeyerson, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

5.5 - Excretion

पदार्थों का उन्मूलन (Excretion) जीवन प्रक्रियाओं का महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा शरीर अपशिष्ट पदार्थों (waste products) को बाहर निकालता है। यह अपशिष्ट पदार्थ शरीर के लिए हानिकारक हो सकते हैं, इसलिए इनका बाहर निकलना आवश्यक है।

शरीर में अपशिष्ट पदार्थों का मुख्य स्रोत कोशिकाओं द्वारा मेटाबोलिज्म (Metabolism) के दौरान उत्पन्न होने वाले अपशिष्ट होते हैं। ये अपशिष्ट मुख्य रूप से दो प्रकार के होते हैं - नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्ट और कार्बन डाइऑक्साइड।

1. नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्ट:

नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्ट जैसे अमोनिया (Ammonia), यूरिया (Urea) और यूरिक ऐसिड (Uric Acid) मांसपेशियों में प्रोटीन के टूटने से उत्पन्न होते हैं। इन पदार्थों को शरीर से बाहर निकालने के लिए विभिन्न जीवों में विभिन्न तरीके होते हैं। उदाहरण के लिए, मछलियाँ और जलजीवों में अमोनिया का उन्मूलन पानी के माध्यम से होता है, जबकि मनुष्यों और अन्य स्थलीय जीवों में यूरिया के रूप में उन्मूलन होता है।

2. कार्बन डाइऑक्साइड:

कार्बन डाइऑक्साइड शरीर के कोशिकाओं में श्वसन क्रिया के दौरान उत्पन्न होता है। यह गैस रक्त में घुल कर फेफड़ों तक पहुँचती है और वहाँ से बाहर निकाली जाती है। श्वसन प्रक्रिया के दौरान यह गैस शरीर से बाहर निकल जाती है।

3. एक्सक्रेटरी ऑर्गन्स:

मनुष्य में मुख्य एक्सक्रेटरी अंग किडनी (Kidney) हैं। किडनी रक्त से अपशिष्ट पदार्थों को छानने का कार्य करती हैं। रक्त को नलिकाओं (tubules) के माध्यम से गुजारते हुए किडनी अपशिष्ट पदार्थों को फ़िल्टर करती है और शेष तरल को मूत्र के रूप में बाहर निकाल देती है।

इसके अलावा, पसीना (Sweating) भी शरीर से अपशिष्ट पदार्थों को निकालने का एक तरीका है। पसीने में मुख्य रूप से पानी, लवण (salts), और कुछ अपशिष्ट पदार्थ होते हैं।

4. किडनी द्वारा अपशिष्ट पदार्थों का उन्मूलन:

किडनी में नलिकाओं द्वारा अपशिष्ट पदार्थों का छानना एक जटिल प्रक्रिया है। किडनी का काम मुख्य रूप से तीन चरणों में होता है:

  • फिल्टरेशन (Filtration): किडनी के ग्लोमेरुलस (Glomerulus) से रक्त का फ़िल्टर करना, जिससे पानी, नमक और नाइट्रोजनयुक्त अपशिष्ट बाहर निकलते हैं।
  • रीएब्ज़ॉर्प्शन (Reabsorption): किडनी के ट्यूब्यूल्स से उपयोगी पदार्थों जैसे ग्लूकोज़, पानी और आयन को रक्त में वापस अवशोषित किया जाता है।
  • सेक्रीशन (Secretion): रक्त से कुछ अतिरिक्त अपशिष्ट पदार्थ, जैसे कुछ हानिकारक आयन, किडनी में जोड़े जाते हैं और मूत्र में बाहर निकलते हैं।
5. मूत्र का निर्माण:

किडनी द्वारा फिल्टर किए गए अपशिष्ट पदार्थों और पानी से मूत्र (Urine) बनता है। मूत्र मुख्य रूप से यूरिया, पानी, लवण, और अन्य अपशिष्ट पदार्थों से बना होता है। यह मूत्र किडनी से यूरीटर (Ureter) के माध्यम से मूत्राशय (Bladder) में एकत्रित होता है। जब मूत्राशय भर जाता है, तो यह मूत्र बाहर निकालने के लिए यूरीथ्रा (Urethra) के माध्यम से बाहर आता है।

6. एक्सक्रेटरी प्रक्रिया का महत्व:

शरीर में उत्पन्न होने वाले अपशिष्ट पदार्थों का समय पर उन्मूलन शरीर के सामान्य कार्यों को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। यदि ये अपशिष्ट पदार्थ शरीर में जमा हो जाते हैं, तो वे विषाक्त हो सकते हैं और शरीर की शारीरिक प्रक्रिया को प्रभावित कर सकते हैं।

इस प्रकार, एक्सक्रेशन शरीर में संतुलन बनाए रखने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

Describe the structure and functioning of nephrons.

Solution:

Nephrons consist of a renal corpuscle and renal tubule. The corpuscle filters blood, while the tubule reabsorbs water and nutrients, and secretes waste. Nephrons regulate electrolyte balance, blood pressure, and waste removal, essential for homeostasis.

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What are the methods used by plants to get rid of excretory products?

Solution:

Plants eliminate excretory products through transpiration, secretion of substances like resins and gums, and by storing waste in vacuoles. Some also use specialized structures like hydathodes for water and minerals expulsion.

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How is the amount of urine produced regulated?

Solution:

Urine production is regulated by hormones like ADH and aldosterone, which control water and sodium reabsorption in the kidneys. The hypothalamus detects blood osmolarity, triggering thirst and adjusting urine concentration to maintain fluid balance.

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