กระบวนการขับถ่ายของเสียของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและของสัตว์บางชนิด

สิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันอยู่ในสภาพแวดล้อมต่างกัน มีวิธีการกำจัดของเสียออกจากร่างกายเหมือนหรือต่างกันอย่างไร ?

2.1 กระบวนการขับถ่ายของเสียของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว
โพรทิสต์เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่น พารามีเซียม อะมีบา ยูกลีนา ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ ของเสียที่เกิดขึ้น ได้แก่ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และแอมโมเนีย (Ammonia) จะแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ออกสู่สิ่งแวดล้อม โพรทิสต์บางชนิดที่อาศัยอยู่ในน้ำจืด เช่น อะมีบาและพารามีเซียม ซึ่งสิ่งแวดล้อมภายนอกมีความเข้มข้นน้อยกว่าไซโทพลาซึม ทำให้น้ำออสโมซิสผ่านเข้าสู่ในเซลล์ได้ตลอดเวลา สิ่งมีชีวิตพวกนี้จะมีออร์แกเนลล์ คอนแทร็กไทล์แวคิวโอล (Contractile vacuole) เพื่อทำหน้าที่รักษาสมดุลของน้ำและของเสียส่วนใหญ่จึงขับถ่ายปนออกมากับน้ำ


ภาพที่ 3 แสดง พารามีเซียมและการเปลี่ยนแปลงของคอนแทร็กไทล์แวคิวโอล
ที่มาของภาพ : http://www.citruscollege.edu/lc/archive/biology/PublishingImages/c04_07.jpg

2.2 กระบวนการขับถ่ายของเสียของสัตว์
1) การขับถ่ายของสัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลัง (Invertebrate excretion)
(1) ฟองน้ำ (sponges)
ไม่มีอวัยวะในการขับถ่ายของเสีย แต่ละเซลล์สัมผัสกับน้ำโดยตรง ของเสียพวกแอมโมเนียและแก๊สจะใช้วิธีการแพร่ (Diffusion) ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) ออกสู่สภาพแวดล้อม

ภาพที่ 4  แสดง โครงสร้างฟองน้ำและเซลล์พิเศษ
ที่มาของภาพ :  http://images.slideplayer.com/25/7892372/slides/slide_6.jpg


(2) ไฮดรา (Hydra)
ไม่มีอวัยวะในการขับถ่าย แต่กำจัดแก๊สและของเสียพวกแอมโมเนียโดยวิธีการแพร่ (Diffusion) ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) ของแต่ละเซลล์


ภาพที่ 5 แสดง ลักษณะของไฮดราและวิธีการแพร่ (Diffusion)
ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) เพื่อกำจัดของเสีย
ที่มาของภาพ : http://player.slideplayer.in.th/11/3031800/data/images/img9.jpg

(3) หนอนตัวแบน (Flat worms)
เช่น พลานาเรีย อาศัยอยู่ในน้ำ ดำรงชีวิตแบบอิสระ เป็นสัตว์ไฟลัมแรกที่มีท่อขับถ่าย ที่เรียกว่า โพรโทเนฟริเดีย (Protonephridia) ประกอบด้วยท่อตามยาวหลายท่อ (Protonephridial canal) ซึ่งกระจายอยู่ข้างตลอดตามความยาวของลำตัว จากท่อเล็ก ๆ นี้จะมีท่อแยกออกเป็นท่อย่อย ๆ ที่ปลายท่อ มีเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายภาพถ้วย (Flame bulb) มีขนเล็ก ๆ (cilia) เป็นกระจุกอยู่ภายของถ้วยซึ่งโบกไปมาเหมือนการโบกของเปลวเทียน จึงเรียกว่า เฟลมเซลล์ (Flame cell = เซลล์เปลวไฟ) การพัดโบกของซิเลียจะโบกพัดน้ำและของเสียจากเฟลมเซลล์ให้ไหลออกมาตามท่อรับของเหลวและออกภายนอกทางช่องขับถ่ายที่ผนังลำตัว ที่เรียกว่า เนฟริดิโอพอร์ (Nephridiopore) นอกจากนี้ของเสียพวกแอมโมเนียยังกำจัดออกโดยการแพร่ทางผิวหนังได้ด้วย




B
A

ภาพที่ 6 แสดงส่วนประกอบของเฟลมเซลล์และระบบท่อขับถ่ายของพลานาเรีย
ที่มาของภาพ A : http://www.scimath.org/images/uploads/flatwormexcret.gif
ที่มาของภาพ B : http://bio1152.nicerweb.com/Locked/media/ch44/44_10Protonephridia_L.jpg

(4) แอนนาลิด (Annelid)
เช่น ไส้เดือนดิน เป็นสัตว์ที่มีลำตัวแบ่งเป็นข้อปล้อง แต่ละปล้องจะมีอวัยวะขับถ่ายที่ เรียกว่า เนฟริเดียม (Nephridium) หรือเมตาเนฟริเดียม (Metanephridium) มีอยู่ปล้องละ 1 คู่ ลักษณะเป็นท่อขดไปมา มีปลายเปิดสองข้าง ทำงานเป็นอิสระแก่กัน เนฟริเดียมประกอบด้วย 3 ส่วน คือ
- ส่วนที่เป็นกรวยรับของเหลวจากช่องลำตัวที่มีของเสียอยู่ ซึ่งมีลักษณะเหมือนปากแตรภายใน มีซิเลียล้อมรอบ เรียกว่า เนโฟรสโตม (Nephrostome) ส่วนนี้จะอยู่ช่องลำตัว
- ส่วนที่เป็นท่อยาว (Nephridial tubule) ขดไปมา มีเส้นเลือดพันรอบท่อนี้เพื่อดูดน้ำและของเหลว ที่มีประโยชน์กลับนำไปใช้ประโยชน์อีกครั้ง ตอนปลายของท่อจะพองขยายตัวออกเป็นที่พักของเหลว เรียกว่า ถุง (Bladder)
- ส่วนช่องเปิดของเนฟริเดียม เรียกว่า เนฟริดิโอพอร์ (Nephridiopore) เป็นปลายของท่อเปิดออกสู่ภายนอกทางผิวหนัง
เนฟริเดียมจะทำหน้าที่ขับถ่ายของเสียพวกแอมโมเนียและยูเรีย ส่วนน้ำและแร่ธาตุบางชนิดที่มีประโยชน์จะดูดกลับเข้าสู่กระแสเลือด เนฟริเดียมจึงทำหน้าที่ทั้งกรองและดูดสารกลับ ซึ่งลักษณะการทำงานของเนฟริเดียมจะคล้ายคลึงกับหน่วยไตของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ภาพที่ 6 แสดงลักษณะโครงสร้างเนฟริเดียมของไส้เดือนดิน
ที่มาของภาพ : http://player.slideplayer.in.th/11/3031800/data/images/img13.jpg


(5) อาร์โทรพอด (Artropod)
เช่น พวกแมลง มีอวัยวะขับถ่ายเรียกว่า ท่อมัลพิเกียน (Mulpighian tubule ) มีลักษณะเป็นท่อเล็ก ๆ แทรกอยู่ในลำตัว ท่อเหล่านี้มีลักษณะคล้ายถุง ยื่นออกมาจากทางเดินอาหารตรงบริเวณรอยต่อของทางเดินอาหารส่วนกลางและท้าย ปลายของท่อมัลพิเกียนจะลอยเป็นอิสระอยู่ในช่องของลำตัว ในของเหลวจะมีของเสีย น้ำ และสารต่าง ๆ ซึ่งจะถูกลำเลียงเข้าสู่ท่อมัลพิเกียนและผ่านไปตามทางเดินอาหาร ขณะเดียวกันจะมีกลุ่มเซลล์บางกลุ่มที่บริเวณทางเดินอาหารส่วนไส้ตรงทำหน้าที่ดูดน้ำและสารที่มีประโยชน์กลับเข้าสู่ระบบหมุนเวียนเลือด ส่วนของเสียพวกสารประกอบไนโตรเจนจะเปลี่ยนเป็นผลึกกรดยูริกขับออกมาพร้อมกับกากอาหาร


ภาพที่ 7 แสดงตำแหน่งและกระบวนการขับถ่ายสารของท่อมัลพิเกียน
ที่มาของภาพ : http://www.scimath.org/images/uploads/upload2/44_20_MalpighianTubules_L.gif

(6) ครัสเตเซียน (Crustacean)
เช่น กุ้ง มีอวัยวะขับถ่าย เรียกว่า ต่อมแอนเทนนัล (Antennal gland) หรือต่อมเขียว (Green gland) มีอยู่ 1 คู่ ที่บริเวณฐานของหนวด ต่อมแอนเทนนัลทำหน้าที่กรองของเสียสารประกอบพวกไนโตรเจน โดยของเหลวจากฮีโมลิมฟ์ ถูกกรองเข้าสู่ถุงในช่องลำตัว (Coelomic sac) ของเสียผ่านไปตามท่อตอนปลายของท่อพองออกเป็นถุง (Bladder) เพื่อพักของเหลวก่อนปล่อยออกนอกร่างกายทางรูขับถ่าย (Excretory pore)


ภาพที่ 8 แสดงต่อมแอนเทนนัล (Antennal gland)หรือต่อมเขียว ( Green gland ) ของกุ้ง
ที่มาของภาพ : http://fiddlercrabresource.weebly.com/uploads/1/7/0/9/17092482/3803755_orig.png


2) การขับถ่ายของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง (Vertebrate excretion)
(1) ปลา
มีอวัยวะขับถ่ายประกอบด้วย ไต 1 คู่ อยู่ภายในช่องท้องติดกับกระดูกสันหลัง ไตทำหน้าที่กำจัด ของเสียยูเรียและของเสียอื่น ๆ ออกจากเลือด ของเสียจะผ่านท่อไต (Ureter) ไปยังกระเพาะปัสสาวะ (Uninary bladder) และเปิดออกทาง Urogenital opening


ภาพที่ 9 แสดงลักษณะไตและโครงสร้างภายในของปลา
ที่มาของภาพ : http://circulatory-excretory-annika.weebly.com/uploads/5/4/0/4/54043809/5681928_orig.jpg


(2) สัตว์สะเทินน้ำและสะเทินบก (Amphibian)
เช่น กบ อวัยวะขับถ่ายประกอบด้วย ไต 1 คู่ ไตแต่ละข้างจะมีท่อไต (Urinary duct หรือ Ureter) นำน้ำปัสสาวะไปเปิดเข้าโคลเอกา (Cloaca) ทางด้านหลัง ทางด้านท้องของโคลเอกามีถุงผนังบางปลายหยักติดอยู่ คือ กระเพาะปัสสาวะ (Urinary bladder) ของเสียที่เข้าสู่โคลเอกาจะถูกขับออกทันทีหรือนำมาเก็บที่กระเพาะปัสสาวะ

ภาพที่ 10 แสดงโครงสร้างภายในของกบ
ที่มาของภาพ : http://slideplayer.com/10826926/38/images/9/MALE+FROG+SPLEEN.+1.+7.+FATTY+BODIES.
+2.+MESENTARY.+6.+TESTIES.+5.+KIDNEY.+3.+LARGE+INTESTINE.jpg

(3) สัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ปีก (Reptile and Aves)
อวัยวะขับถ่ายมีไต (Kidney) 1 คู่ น้ำปัสสาวะผ่านท่อไต (Urinary duct หรือ Ureter) เข้าสู่โคลเอกาแล้วไปสะสมที่กระเพาะปัสสาวะ (Urinary bladder) และสุดท้ายจะขับถ่ายออกทางช่องเปิดของโคลเอกา (Cloaca opening) อวัยวะขับถ่ายสามารถที่จะเปลี่ยนของเสียประเภทแอมโมเนียให้กลายเป็นกรดยูริก (Uric acid) ซึ่งไม่เป็นพิษ กรดยูริกจะละลายน้ำได้น้อยมากและตกตะกอนในน้ำ ดังนั้นน้ำปัสสาวะของสัตว์พวกนี้จะอยู่ในลักษณะกึ่งแข็งกึ่งเหลว (Semisolid) กรดยูริกที่มายังโคลเอกาจะตกตะกอนเป็นผลึกสีขาวรวมตัวกับอุจจาระ ถ้านักเรียนสังเกตอุจจาระของจิ้งจก จะพบว่ามีทั้งสีดำและสีขาว ส่วนที่มีสีดำเป็นกากอาหารที่ย่อยไม่ได้ สำหรับส่วนสีขาวเป็นกรดยูริก เอ็มบริโอของสัตว์พวกนี้ ขณะที่อยู่ในไข่จะขับของเสียในภาพกรดยูริกเก็บสะสมไว้ในถุงแอลแลนทอยด์ (Allantosis) จนกระทั้งเอ็มบริโอฟักออกมาเป็นตัว

ภาพที่ 11 แสดงโครงสร้างภายในของสัตว์เลื้อยคลาน
ที่มาของภาพ : https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSfT7b6enMPvvq9utLSZAkF-FyCuJgyVTssN6TG56lToLAfQf2R

ภาพที่ 12 แสดงเอ็มบริโอของไก่
ที่มาของภาพ : http://119.46.166.126/self_all/selfaccess10/m4/biology4_2/lesson5/img/p15.gif


(4) สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม (Mammal)
อวัยวะขับถ่ายประกอบด้วย ไต 1 คู่ โครงสร้างของไตประกอบด้วยเนื้อเยื่อชั้นนอก คือ คอร์เทกซ์ (Cortex) และเยื่อชั้นใน คือ เมดัลลา (Medulla) ในเนื้อเยื่อของไตมีหน่วยไต (Nephron) เป็นจำนวนมาก ทำหน้าที่สร้างน้ำปัสสาวะและลำเลียงไปตามท่อไต (Ureter) และเก็บไว้ที่กระเพาะปัสสาวะ (Urinary bladder) ก่อนจะขับถ่ายออกนอกร่างกายทางท่อปัสสาวะ (Urethra)
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมจะขับถ่ายของเสียซึ่งเป็นสารประกอบไนโตรเจนในสภาพยูเรีย ดังนั้น จะมีลักษณะต่อไปนี้
- ต้องการน้ำในการขับถ่ายยูเรียมากกว่าที่ใช้ในการขับถ่ายกรดยูริก
- มีหลอดเลือดมายังโกลเมอรูลัสมาก
- ถึงแม้ว่าไตของคนจะดูดน้ำกลับคืนได้มากสุด แต่ในวันหนึ่ง ๆ คนเราต้องถ่ายปัสสาวะเพื่อกำจัดยูเรีย
- ไตของหนูทะเลทรายบางชนิด เช่น หนูทะเลทราย (kangaroo rat) สามารถขับถ่ายยูเรียที่มีความเข้มข้นมากกว่าเลือดได้ถึง 17 เท่า

ภาพที่ 13 แสดงตำแหน่งและโครงสร้างภายในไตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม
ที่มาของภาพ : http://www.vcharkarn.com/userfiles/102893/1%20(66).jpg


ภาพที่ 13.1 โครงสร้างภายในของไต
ที่มาของภาพ : https://i.pinimg.com/564x/a3/ce/2b/a3ce2b65c07b47c7134f24a39a32e6da--kidney-failure-kidney-disease.jpg


 
     
Go to the top