生物的排泄 思维导图
中心主题：生物的排泄
排泄的概念与意义
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定义
- 生物体将细胞代谢产生的废物（如二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐）以及摄入的多余物质（如多余的水和无机盐）排出体外的过程。
- 注意：与“排遗”（排出食物残渣，如粪便）不同。
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生理意义
- 维持内环境稳态：清除代谢废物，防止其在体内积累，对细胞产生毒害。
- 调节渗透压：通过排出多余的水和无机盐，维持体内水和电解质的平衡。
- 调节酸碱平衡：通过排出酸性或碱性物质，维持体液的pH值相对稳定。
- 节约能量与物质：及时回收和再利用有用的物质。
排泄的主要途径
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呼道（肺）
- 排出物：二氧化碳 和少量水蒸气。
- 相关生理过程：细胞呼吸（气体交换）。
- 重要性：排出二氧化碳是维持体液酸碱平衡的关键。
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皮肤（汗腺）
- 排出物：
- 水：大量水分。
- 无机盐：如氯化钠。
- 尿素：少量含氮废物。
- 其他：少量乳酸、重金属盐等。
- 相关生理过程：出汗（温调节）。
- 重要性：在调节体温的同时，也起到了排泄和排水的作用。
- 排出物：
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泌尿系统（肾脏）
- 排出物：绝大部分的尿素、尿酸，以及大量的水和无机盐。
- 相关生理过程：形成尿液。
- 重要性：最主要的排泄途径，肾脏通过复杂的过滤、重吸收和分泌作用，精确地调节内环境的稳定。
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消化道（大肠）
- 排出物：胆色素（如胆红素，使粪便呈黄色）、钙离子、铁离子 等。
- 相关生理过程：随粪便排出。
- 重要性：虽然不是主要的排泄途径，但也是排出某些代谢废物和重金属的重要方式。
排泄系统的核心——泌尿系统
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组成器官
- 肾脏：形成尿液的器官。
- 输尿管：将尿液从肾脏输送到膀胱的管道。
- 膀胱：暂时储存尿液的囊状器官。
- 尿道：将尿液从膀胱排出体外的管道。
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尿液的形成过程（在肾脏内完成）
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(1) 肾小球的滤过作用
- 地点：肾小球（毛细血管球）。
- 过程：当血液流经肾小球时，除了血细胞和大分子的蛋白质外，血浆中的水、葡萄糖、氨基酸、尿素、无机盐等物质都可以过滤到肾小囊腔中，形成原尿。
- 特点：是一种滤过作用，类似筛子。
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(2) 肾小管和集合管的重吸收作用
- 地点：肾小管和集合管。
- 过程：原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质，如全部的葡萄糖、大部分的水、部分无机盐等，被重新吸收回血液。
- 特点：是一种选择性重吸收。
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(3) 肾小管和集合管的分泌作用
- 地点：肾小管和集合管。
- 过程：肾小管上皮细胞还能将血液中的一些废物（如部分尿素）和多余的无机盐分泌到肾小管腔中。
- 特点：是一种主动分泌。
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(4) 终尿的形成
- 经过滤过、重吸收和分泌后，原尿中剩下的废物（如尿素）、多余的水和无机盐等就形成了终尿。
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尿液的成分
- 水：约95%。
- 固体物质：约5%，主要是尿素，其次是尿酸和无机盐（如钠、钾、氯离子）。
- 正常特点：不含葡萄糖和蛋白质。
不同生物的排泄方式
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单细胞生物（如草履虫）
- 方式：通过细胞膜，直接将废物排出体外（如伸缩泡排出多余的水和废物）。
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植物藻类、苔藓、蕨类
- 方式：没有专门的排泄系统。
- 气体废物（如O₂）通过气孔排出。
- 水分和少量无机盐通过蒸腾作用排出。
- 有机废物（如树胶、树脂）通过细胞间隙或专门的分泌结构排出。
- 方式：没有专门的排泄系统。
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高等动物
- 方式：具有专门的排泄系统（如上述泌尿系统），通过多个途径协同作用，高效地排出废物，维持内环境稳定。
排泄与人体健康
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水盐平衡
- 水平衡：主要通过抗利尿激素调节，影响肾小管和集合管对水的重吸收。
- 盐平衡：主要通过醛固酮调节，影响肾小管对钠离子的重吸收和钾离子的分泌。
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酸碱平衡
- 缓冲物质：血液中的缓冲物质（如H₂CO₃/NaHCO₃）能快速中和多余的酸或碱。
- 呼吸调节：通过改变呼吸频率（排出CO₂）来调节血浆pH。
- 肾脏调节：通过分泌H⁺、重吸收HCO₃⁻等方式，从根本上来调节酸碱平衡。
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相关疾病
- 肾炎：肾小球滤过功能受损，导致尿中出现蛋白质、血细胞。
- 尿毒症：肾脏功能严重衰竭，代谢废物（如尿素）在体内积累，引起中毒。
- 糖尿病：胰岛素分泌不足，导致血糖过高，超过肾小管的重吸收能力，尿中出现葡萄糖（糖尿）。
