Metabolik atık

Metabolik atıklar veya dışkılar, metabolik süreçlerden (hücresel solunum gibi) arta kalan ve organizma tarafından kullanılamayan (fazla miktarda veya toksiktirler) ve bu nedenle atılması gereken maddelerdir. Buna Azot bileşikleri, su, CO2, fosfatlar, sülfatlar vb. dahildir. Hayvanlar bu bileşikleri atık olarak ele alır. Bitkiler, bazılarını (öncelikle azot bileşiklerini) faydalı maddelere dönüştüren kimyasal "mekanizmalara" sahiptir.

Tüm metabolik atıklar, akciğerler boyunca su buharı ile birlikte atılan CO2 hariç, boşaltım organları ( nefridia, Malpighian tübülleri, böbrekler ) yoluyla suda çözünen maddeler şeklinde atılır. Bu bileşiklerin ortadan kaldırılması organizmanın kimyasal homeostazını sağlar.

Fazla azotu organizmalardan uzaklaştıran nitrojen bileşikleri, nitrojenli atıklar () veya nitrojen atıkları olarak adlandırılır. Bunlar amonyak, üre, ürik asit ve kreatinindir. Bu maddelerin tümü protein metabolizmasından üretilir. Birçok hayvanda idrar, bu tür atıkların ana atılım yoludur; bazılarında dışkıdır .

Amonyağın vücut için zehirli etkileri bulunmaktadır ve çözünürlüğü yüksek bir bileşiktir, atılımı için gereken su sarfiyatı da yüksektir. Bu nedenle, deniz organizmaları amonyağı doğrudan suya salgılar ve ammonotelik olarak adlandırılır. Ammonotelik hayvanlar arasında kabuklular, yassı solucanlar, knidliler, sürüngenler, derisidikenliler ve diğer suda yaşayan omurgasızlar bulunur.

Üre atılımına üreotelizm denir. Kara hayvanları, özellikle amfibiler ve memeliler, amonyağı karaciğer ve böbrekte meydana gelen bir süreç ile üreye dönüştürür. Bu hayvanlara üreolik denir. Üre, amonyaktan daha az zehirli bir bileşiktir; içinden iki nitrojen atomu atılır ve atılımı için daha az su gerekir. 1 g nitrojeni atmak için 0,05 L su gerekir; bu, ammonotel organizmalarda gerekli olanın yaklaşık %10'u kadardır.

Ürikotelizm, fazla azotun ürik asit şeklinde atılımıdır. Ürikotelik hayvanlar arasında böcekler, kuşlar ve çoğu sürüngen bulunur. Üreden daha fazla metabolik enerji gerektirmesine rağmen, ürik asidin sudaki düşük toksisitesi ve düşük çözünürlüğü, memelilerin sıvı idrarına kıyasla küçük hacimli macunsu beyaz süspansiyona konsantre bir atığın oluşmasını sağlar.

Bu bileşikler, kondenzasyon reaksiyonlarında karbonhidratların ve lipidlerin katabolizması sırasında ve amino asitlerin diğer bazı metabolik reaksiyonlarında oluşur. Oksijen, bitkiler ve bazı bakteriler tarafından fotosentezde üretilirken, CO2 tüm hayvanların ve bitkilerin atık ürünüdür. Azot gazları, bakterilerin denitrifikasyonu ile atık ürün olarak üretilir ve çürüyen bakteriler, çoğu omurgasız ve omurgalı gibi çevreye amonyak salar. Su, hayvanlardan ve fotosentez yapan bitkilerden gelen tek sıvı atıktır.

Nitratlar ve nitritler, kükürt indirgeyen bakteriler ve sülfat indirgeyen bakteriler tarafından kükürt ve sülfatların üretilmesi gibi, nitrifikasyon bakterileri tarafından üretilen atıklardır. Çözünmeyen demir atıkları, çözünebilir formlar kullanılarak demir bakterileri tarafından açığa çıkarılabilir. Bitkilerde reçineler, yağlar, mumlar ve karmaşık organik kimyasallar bitkilerden, örneğin kauçuk ağaçlarından ve süt otlarından gelen lateks gibi salgılanır. Katı atık ürünler, hemoglobin gibi pigmentlerin parçalanmasından türetilen organik pigmentler olarak üretilebilir ve karbonatlar, bikarbonatlar ve fosfat gibi inorganik tuzlar, ister iyonik ister moleküler biçimde olsun, katılar olarak atılır.