Perkumuhan ialah proses pembuangan sisa metabolik daripada badan. Dalam vertebrata, ia terutamanya dijalankan oleh paru-paru, buah pinggang, dan kulit. Proses ini berbeza dengan rembesan, di mana bahan boleh mempunyai tugas tertentu selepas meninggalkan sel. Perkumuhan adalah komponen penting dalam semua bentuk kehidupan. Sebagai contoh, dalam mamalia, air kencing dikumuhkan melalui uretra, yang merupakan sebahagian daripada sistem perkumuhan. Dalam organisma unisel, bahan buangan dikeluarkan terus melalui permukaan sel.
Apakah kepentingan biologi perkumuhan?
Setiap organisma, daripada protista terkecil hingga mamalia terbesar, mesti menyingkirkan hasil sampingan yang berpotensi berbahaya dalam hidupnya. Proses dalam makhluk hidup ini dipanggil penyingkiran, yang boleh dilihat sebagai merangkumi semua pelbagai mekanisme di mana bentuk kehidupan membuang atau membuang sisa, bahan toksik, dan bahagian badan yang mati. Sifat proses dan struktur khusus yang dibangunkan untuk pelupusan sisa sangat berbeza bergantung pada saiz dan kerumitan.organisma.
Terminologi
Empat istilah biasanya dikaitkan dengan proses pelupusan sisa dan sering digunakan secara bergantian, walaupun tidak selalu betul: perkumuhan, rembesan, perkumuhan dan perkumuhan.
Perkumuhan ialah istilah umum yang merujuk kepada pengasingan dan pengeluaran bahan buangan atau bahan toksik daripada sel dan tisu tumbuhan atau haiwan.
Pemisahan, pembangunan dan penyingkiran produk tertentu hasil daripada fungsi selular organisma multisel dipanggil rembesan. Walaupun bahan-bahan ini mungkin merupakan bahan buangan sel yang menghasilkannya, ia selalunya memberi manfaat kepada sel-sel lain dalam badan. Contoh rembesan ialah enzim pencernaan yang dihasilkan oleh sel-sel tisu usus dan pankreas vertebrata, hormon yang disintesis oleh sel kelenjar khusus dalam tumbuhan dan haiwan, dan peluh yang dirembes oleh sel kelenjar dalam kulit sesetengah mamalia. Rembesan membayangkan bahawa sebatian kimia yang dirembes disintesis oleh sel khusus. Mereka mempunyai nilai berfungsi untuk badan. Oleh itu, pelupusan sisa biasa tidak boleh dianggap sebagai rembesan.
Pengasingan ialah tindakan mengalihkan bahan yang tidak boleh digunakan atau tidak dicerna daripada sel (dalam kes organisma unisel dan dari saluran pencernaan haiwan multisel).
Penurunan - Penyingkiran ini secara meluas mentakrifkan mekanisme pelupusan sisa oleh sistem hidup pada semua peringkat kerumitan. Istilah ini boleh digunakan secara bergantian dengan penekanan.
Sel
Respirasi selular ialah apabila beberapa tindak balas kimia berlaku di dalam badan. Mereka dikenali sebagai metabolisme. Tindak balas kimia ini menghasilkan bahan buangan seperti karbon dioksida, air, garam, urea, dan asid urik. Pengumpulan bahan buangan ini melebihi paras dalam badan adalah berbahaya. Organ perkumuhan mengeluarkannya. Perkumuhan ialah proses penyingkiran sisa metabolik daripada badan.
Dalam tumbuhan
Tumbuhan hijau menghasilkan karbon dioksida dan air sebagai produk pernafasan. Dalam tumbuhan hijau, karbon dioksida yang dibebaskan semasa respirasi digunakan semasa fotosintesis. Oksigen ialah hasil sampingan yang dijana semasa fotosintesis dan keluar melalui stomata, dinding sel akar, dan laluan lain. Tumbuhan boleh menyingkirkan air berlebihan melalui transpirasi dan usus.
Daun telah terbukti bertindak sebagai "excretophore" dan, selain sebagai organ utama fotosintesis, juga digunakan sebagai laluan untuk perkumuhan bahan buangan toksik melalui resapan. Bahan buangan lain yang dikeluarkan oleh sesetengah tumbuhan (damar, jus, lateks, dsb.) dipaksa keluar dari dalam tumbuhan oleh tekanan hidrostatik di dalam tumbuhan dan oleh daya serap sel tumbuhan. Walau bagaimanapun, semasa fasa pra penumpahan, kadar metabolisme daun adalah tinggi. Tumbuhan juga melepaskan beberapa bahan buangan ke dalam tanah di sekelilingnya. Dalam kes ini, perkumuhan adalah proses pasif, kerana ia tidak perlutenaga tambahan.
Haiwan akuatik
Haiwan akuatik biasanya membebaskan ammonia terus ke persekitaran, kerana sebatian ini mempunyai keterlarutan yang tinggi. Di samping itu, terdapat air yang mencukupi untuk pencairan. Dalam haiwan darat, sebatian ammonia ditukar kepada bahan bernitrogen lain, kerana terdapat kurang air di persekitaran dan ammonia sendiri adalah toksik.
Burung
Perkumuhan pada burung berlaku melalui sisa nitrogen asid urik dalam bentuk pes. Walaupun proses ini secara metabolik lebih mahal, ia membolehkan pengekalan air yang lebih cekap. Di samping itu, ia lebih mudah disimpan dalam telur. Banyak spesies burung, terutamanya burung laut, juga boleh mengeluarkan garam melalui kelenjar garam hidung khas, larutan garam yang keluar melalui lubang hidung di paruh.
Serangga
Dalam serangga, sistem tubul Malpighian digunakan untuk mengeluarkan sisa metabolik. Sisa metabolik meresap atau diangkut secara aktif ke dalam tubul, yang memindahkan sisa ke usus. Sisa metabolik kemudiannya dikumuhkan daripada badan bersama najis.
Pada haiwan
Pada haiwan, hasil perkumuhan utama ialah karbon dioksida, ammonia (dalam ammoniotelik), urea (urethotelics), asid urik (uricothelins), guanin (dalam arachnid) dan kreatin. Hati dan buah pinggang membersihkan darah daripada banyak bahan (contohnya, melalui perkumuhan buah pinggang), dan bahan yang telah disucikan kemudiannya dikumuhkan daripada badan dengan air kencing dan najis.
Kehilangan air melalui perkumuhan semasalaluan molekul air melalui membran nipis yang mengandungi liang yang terlalu besar untuk membawa molekul dipanggil osmosis, satu proses yang berlaku secara spontan dan tidak memerlukan tenaga. Proses ini boleh diterbalikkan dengan menggunakan tekanan hidrostatik pada larutan.
Tahap tekanan hidrostatik di mana tiada pergerakan bersih air dalam sebarang arah merentasi membran dipanggil tekanan osmotik larutan tertentu itu; semakin besar kepekatan molekul terlarut, semakin besar tekanan osmotik dan semakin besar daya yang diperlukan untuk mengeluarkan air daripada larutan.
