Los desechos o excrementos metabólicos son sustancias sobrantes de procesos metabólicos (como la respiración celular ) que no pueden ser aprovechadas por el organismo (son excedentes o tóxicas ), por lo que deben ser excretadas . Esto incluye compuestos de nitrógeno , agua , CO 2 , fosfatos , sulfatos , etc. Los animales tratan estos compuestos como excrementos. Las plantas tienen vías metabólicas que transforman algunos de ellos (principalmente los compuestos de oxígeno) en sustancias útiles.
Todos los desechos metabólicos se excretan en forma de solutos acuosos a través de los órganos excretores ( nefridios , túbulos de Malpighi , riñones ), a excepción del CO2 , que se excreta junto con el vapor de agua a través de los pulmones . La eliminación de estos compuestos permite la homeostasis química del organismo.
Los compuestos de nitrógeno a través de los cuales se elimina el exceso de nitrógeno de los organismos se denominan desechos nitrogenados ( / n aɪˈt rɒ dʒɪ n ə s / ) o desechos nitrogenados . Son el amoníaco , la urea , el ácido úrico y la creatinina . Todas estas sustancias se producen a partir del metabolismo de las proteínas . En muchos animales, la orina es la principal vía de excreción de dichos desechos; en algunos, son las heces .
El amonotelismo es la excreción de amoníaco e iones de amonio. El amoníaco (NH 3 ) se forma con la oxidación de los grupos amino (-NH 2 ), que se eliminan de las proteínas cuando se convierten en carbohidratos. Es una sustancia muy tóxica para los tejidos y extremadamente soluble en agua. Con él sólo se elimina un átomo de nitrógeno. Se necesita mucha agua para la excreción de amoníaco, aproximadamente 0,5 litros de agua por 1 g de nitrógeno para mantener los niveles de amoníaco en el líquido excretor por debajo del nivel de los líquidos corporales para evitar la toxicidad. [ cita necesaria ] Así, los organismos marinos excretan amoníaco directamente en el agua y se denominan amonotélicos . [1] Los animales amonotélicos incluyen crustáceos , platelmintos , cnidarios , poríferos , equinodermos y otros invertebrados acuáticos. [2]
La excreción de urea se llama ureotelismo. Los animales terrestres, principalmente anfibios y mamíferos , convierten el amoníaco en urea, proceso que se produce en el hígado y el riñón. Estos animales se llaman ureotelicos . [2] La urea es un compuesto menos tóxico que el amoníaco; A través de él se eliminan dos átomos de nitrógeno y se necesita menos agua para su excreción. Se necesitan 0,05 litros de agua para excretar 1 g de nitrógeno, aproximadamente sólo el 10% del necesario en los organismos amonotélicos. [ cita necesaria ]
El uricotelismo es la excreción del exceso de nitrógeno en forma de ácido úrico . Los animales uricotélicos incluyen insectos , aves y la mayoría de los reptiles . Aunque su producción requiere más energía metabólica que la urea, la baja toxicidad y la baja solubilidad del ácido úrico en agua permiten que se concentre en un pequeño volumen de suspensión blanca pastosa en las heces, en comparación con la orina líquida de los mamíferos. [2] Sin embargo, cabe destacar que los grandes simios y los humanos, aunque ureotelicos, también lo son en pequeña medida, y el ácido úrico puede causar problemas como cálculos renales y gota , pero también funciona como un antioxidante en la sangre.
Estos compuestos se forman durante el catabolismo de carbohidratos y lípidos en reacciones de condensación y en algunas otras reacciones metabólicas de los aminoácidos. El oxígeno lo producen las plantas y algunas bacterias en la fotosíntesis, mientras que el CO 2 es un producto de desecho de todos los animales y plantas. Los gases nitrógeno son producidos por bacterias desnitrificantes y como producto de desecho, y las bacterias en descomposición producen amoníaco, al igual que la mayoría de los invertebrados y vertebrados. El agua es el único residuo líquido de los animales y las plantas fotosintetizadoras. [3]
Los nitratos y nitritos son desechos producidos por las bacterias nitrificantes , al igual que el azufre y los sulfatos son producidos por las bacterias reductoras de azufre y las bacterias reductoras de sulfato . Las bacterias del hierro pueden producir residuos de hierro insolubles utilizando formas solubles. En las plantas, las plantas exudan resinas, grasas, ceras y productos químicos orgánicos complejos, por ejemplo, el látex de los árboles del caucho y del algodoncillo. Los productos de desecho sólidos pueden fabricarse como pigmentos orgánicos derivados de la descomposición de pigmentos como la hemoglobina, y las sales inorgánicas como carbonatos, bicarbonatos y fosfatos, ya sea en forma iónica o molecular, se excretan como sólidos. [3]
Los animales eliminan los desechos sólidos en forma de heces .