Como funciona o sistema excretor?
Formado por um conjunto de órgãos que filtram o sangue, o sistema excretor é composto por um par de rins, um par de ureteres, bexiga e uretra. Sua principal função é eliminar as substâncias que estão em excesso, com o intuito de equilibrar e manter o bom funcionamento da célula com o meio.
Saiba melhor como funciona o sistema excretor com todas as informações que reunimos!
Funcionamento do sistema excretor
O metabolismo celular permite que diversas funções sejam exercidas na célula e que vários produtos que são necessários à mesma seja produzidos. Entretanto, esses processos metabólicos produzem substâncias que são tóxicas ao organismo e que precisam ser eliminadas.
Chamamos esses produtos tóxicos de excretas. É valido citar que as fezes de um animal não são suas excretas, pois são restos do processo digestivo, não do metabolismo celular. Além disso, a osmorregulação também precisa ser realizada no organismo, a fim de manter constantes os níveis de solutos e solvente (água, principalmente).
O processo que veremos a seguir, a excreção, dará conta tanto de eliminar excretas, quanto de osmorregular os indivíduos, por meio do sistema excretor.
Produtos excretados
Os produtos excretados pelo sistema excretor, como dito acima, são resultado do metabolismo celular. São eles os produtos nitrogenados, como amônia, ureia e ácido úrico e o gás carbônico. Os produtos nitrogenados são formados quando proteínas e ácidos nucleicos são desaminados, ou seja, perdem o grupamento amina. Já o gás carbônico é formado pela respiração celular que, ao quebrar a molécula de glicose (C6H12O6), forma 6 moléculas de CO2.
Todos os animais apresentam os três tipos de produtos nitrogenados, mas a predominância de um deles na excreta do animal depende do ambiente em que ele vive. A amônia é o composto mais tóxico e mais solúvel, enquanto o ácido úrico é o composto menos tóxico e menos solúvel, e a ureia está no meio termo das duas características.
A amônia, por ser altamente tóxica e solúvel, faz uso de muita água, sendo assim uma excreta comum a animais do ambiente aquático, como peixes ósseos, a maioria dos invertebrados aquáticos e larvas de anfíbio.
A ureia, por ser menos tóxica, mas não tão insolúvel como o ácido úrico, é adaptada ao meio terrestre, sendo a excreta utilizada pelos mamíferos, já que nos placentários a excreta passa dos fetos para a mãe via placenta. Também é a excreta dos peixes cartilaginosos, importante para sua osmorregulação, e dos anfíbios adultos.
O ácido úrico é o composto menos tóxico e mais insolúvel, sendo então muito adaptado para evitar perda de água. Sua baixa toxicidade também o torna ideal para animais ovíparos, e permite que essa excreta se acumule mais tempo no corpo do animal sem causar tantos danos quanto a amônia causaria, por exemplo. Por essas razões, é o composto principal da excreta das aves, dos répteis e dos insetos.
Sistema excretor dos animais invertebrados
Vamos conhecer diferentes tipos de sistema excretor?
No filo dos poríferos e dos Cnidários, a exreção é feita por difusão simples, ou seja, pela saída dos excretas pela superfície do corpo de acordo com a alta concentração dos mesmos.
Poríferos
Cnidários
Os platelmintos possuem células especializadas para a excreção: as células-flama, que absorvem os excretas e o excesso de água e as eliminam. As células-flamas são dotadas de diversos cílios, que vão batendo e eliminando, assim, as excretas e o excesso de água. No entanto, é um processo excretor muito rudimentar e, além das excretas, elimina também substâncias úteis ao animal.
Detalhe da célula-flama
Os anelídeos e molúscos possuem um sistema de tubos abertos, os nefrídeos ou metanefrídeos, o qual absorve os excretas do celoma, ou do sangue e elimina-os por poros na superfície do corpo. Nos anelídeos a eliminação de CO2 é feita pela pele e nos moluscos, por brânquias ou pulmões.
Detalhe do metanefrídeo
Os artópodes, grupo que abrange insetos, crustáceos, aracnídeos e miriápodes, possuem outros tipos de estruturas especializadas para a excreção. Os insetos, os miriápodes e alguns aracnídeos possuem os túbulos de Malpighi, conjunto de tubos que absorvem os excretas do sangue e desembocam no intestino. Os aracnídeos excretam também pelos túbulos de Malpighi, mas também contam com as glândulas coxais, localizadas na base de suas pernas. Os crustáceos excretam através das glândulas antenais, também podendo ser conhecidas como glândulas verdes.
Tubulo de Malpighi (ou de Malpigio)
Nos Echinodermata, a excreção se dá através do sistema ambulacrário, um sistema de órgãos exclusivo deste filo, que auxilia em suas funções corporais, como a respiração, locomoção, excreção, circulação e percepção do ambiente.
Sistema excretor dos animais vertebrados
Nos vertebrados o principal órgão excretor é composto pelos rins, cuja unidade funcional são os néfrons. Eles absorvem os excretas que estão no sangue e os eliminam. Além dos excretas, também há a eliminação do excesso de água e do excesso de sais para manter o controle osmótico. Em peixes de água salgada, por exemplo, as brânquias (principal órgão excretor) podem eliminar sais em excesso. Elas também realizam a eliminação do CO2. Já em aves marinhas há as glândulas nasais, que retiram o excesso de sais que é ingerido em alimentos ou água e o gás carbônico sai pelos pulmões.
Glândula nasal em detalhes
Em peixes cartilaginosos, como raias e tubarões, há uma estratégia osmorreguladora que envolve a ureia. Como eles vivem em um ambiente salino, ou seja, hipertônico, eles precisam evitar a perda d’água. Acumulando ureia (que é menos tóxica que a amônia), eles podem impedir a perda excessiva de água para o meio, aumentando a concentração do corpo e igualando-a com a pressão do mar, liberando ureia conforme o necessário.
Peixes ósseos não possuem essa estratégia, mas de acordo com o ambiente onde vivem, apresentam estratégias diferenciadas de osmorregulação. Peixes ósseos marinhos bebem muita água salgada, aumentando, assim, a concentração de sais em seus corpos, evitando a perda passiva de água para o meio, e eliminam o sal excessivo pelas brânquias. Como precisam conservar água, eles urinam pouco.
Peixes ósseos de água doce, no entanto, recebem água passivamente do meio, já que estão em um meio hipotônico. Sendo assim, eles não bebem água e urinam muito, apresentando uma urina extremamente diluída.
Sistema excretor do ser humano
O sistema urinário humano é composto por rins, ureteres, bexiga urinária e uretra.
Sistema urinário humano
A urina é formada pela unidade funcional dos rins, o néfron.
A arteríola forma um novelo, o glomérulo, que extravasa o plasma para o néfron, liberando água, sódio, glicose, aminoácidos e ureia, formando o filtrado glomerular. Ao longo dos túbulos do néfron, ocorre a reabsorção ativa de soluto de forma intensa, absorvendo glicose, aminoácidos e sais minerais na porção anterior do néfron.
Na região posterior do néfron, há maior pressão osmótica, ocorrendo gradativamente a reabsorção passiva de água, para que no fim do néfron, a urina esteja totalmente formada. A concentração da urina é regulada através do ADH, hormônio antidiurético, secretado pela neuro-hipófise. Esse hormônio permite maior reabsorção de água, diminuindo a quantidade de urina. Uma vez formada, a urina é conduzida aos ureteres, que levam a urina à bexiga, que será expelida pela uretra.
Agora que você já conhece o sistema excretor, que tal colocar em prática o aprendizado com os exercícios abaixo? Bons estudos!
Exercícios
1. (UFSCar-2006) Do metabolismo das proteínas pelos animais resultam produtos nitrogenados, como a amônia, a uréia e o ácido úrico. Sobre a toxicidade, solubilidade e excreção desses produtos, pode-se dizer que:
a) A amônia é o mais tóxico deles, o que implica que deve ser eliminada praticamente à medida que vai sendo produzida, resultando em perda de grande quantidade de água pelo animal. Os peixes ósseos apresentam amônia como excreta nitrogenado.
b) A uréia é praticamente insolúvel em água, o que implica que o animal não precisa recrutar grande quantidade de água para promover sua excreção. Por ser pouco tóxica, pode ser retida pelo organismo por mais tempo. Aves e répteis apresentam excretas desse tipo.
c) O ácido úrico é o mais tóxico dos excretas nitrogenados, o que implica em ter que ser eliminado rapidamente do organismo. Contudo, por apresentar alta solubilidade, necessita de pequenas quantidades de água para ser eliminado. Essa economia hídrica mostra-se adaptativa ao modo de vida dos insetos.
d) A uréia apresenta o maior grau de toxicidade e a mais baixa solubilidade, o que implica na necessidade de grandes volumes de água para sua diluição e excreção. A excessiva perda de água representa desvantagem aos organismos com excretas desse tipo, tais como os mamíferos.
e) A amônia apresenta baixa toxicidade e é praticamente insolúvel em água, o que permite que seja mantida por mais tempo no organismo. Além disso, a amônia é compatível com o desenvolvimento do embrião fora do corpo materno e dentro de um ovo fechado, o que ocorre nas aves e répteis. Esse embrião morreria caso produzisse uréia ou ácido úrico.
2. (Vunesp-1998) Considere as funções do rim humano.
a) Quais os principais processos que ocorrem, respectivamente, no glomérulo localizado na cápsula de Bowman e no túbulo do néfron?
b) Cite uma substância orgânica filtrada que será reabsorvida pelo sangue e dê o nome da principal substância tóxica que será filtrada e posteriormente eliminada pela urina.
3. (Unicamp-2008) Na tabela abaixo são apresentados os resultados das análises realizadas para identificar as substâncias excretadas por girinos, sapos e pombos.
a) Identifique, na tabela, qual amostra corresponde às substâncias excretadas por pombos. Explique a vantagem desse tipo de excreção para as aves.
b) Identifique, na tabela, qual amostra corresponde às substâncias excretadas por girinos e qual corresponde às dos sapos. Explique a relação entre o tipo de substância excretada por esses animais e o ambiente em que vivem.
Gabarito
1. A
2. a) No glomérulo localizado na cápsula de Bowman ocorre a filtração do sangue, que consiste no extravasamento de parte do plasma sanguíneo do glomérulo renal para a cápsula glomerular. O líquido extravasado é chamado filtrado. Esse filtrado contém substâncias úteis ao organismo, como água, glicose, vitaminas, aminoácidos e sais minerais diversos. No túbulo do néfron ocorre a reabsorção de alguns elementos contidos no filtrado renal. Desta maneira, há o retorno ao sangue das substâncias úteis ao organismo presentes no filtrado. Essas substâncias úteis que retornam ao sangue são retiradas do filtro pelas células dos túbulos renais. Daí passam para os vasos capilares sanguíneos que envolvem esses túbulos.
b) A substância orgânica filtrada e reabsorvida pelo sangue é a glicose. A principal substância tóxica presente no filtrado e posteriormente eliminado pela urina é a uréia.
3. a) A amostra 2 (ácido úrico) corresponde ao excreta dos pombos. O acido úrico é pouco tóxico e pode ser eliminado com pouca água. Portanto, as aves podem produzir uma urina pastosa e altamente concentrada com pouco desperdício de água, o que constitui uma importante adaptação para a sobrevivência em ambientes terrestres.
b) A amostra 1 (amônia) corresponde ao excreta dos girinos e a Amostra 3 (uréia) corresponde ao do sapo. O tipo de substância excretada está relacionado com o ambiente em que os animais vivem. Os girinos vivem em ambientes aquáticos e excretam amônia que, apesar de ser altamente tóxica, é facilmente dissolvida na água e por isso não é prejudicial para esses animais. Já os sapos vivem em zonas terrestres e excretam uréia, que é menos tóxica que a amônia e pode ser eliminada de forma mais concentrada, diminuindo a perda de água pelo organismo.
