Unité 5 – L’excrétion et la gestion des déchets

Unité 5 – L’excrétion et la gestion des déchets

L’excrétion

On appelle excrétion le processus par lequel certaines molécules qui sont intervenues lors de réactions métaboliques sont éliminées.  NB : Défécation est l’élimination par l’anus des matières indigestes.

Les déchets azotés

La dégradation des molécules comme les acides nucléiques (ADN) et les acides aminés (protéines) conduit à la formation de déchets azotés.

Ammoniac : (NH₃) L’ammoniac est assez toxique qu’on ne peut s’en débarrasser avec une grande quantité d’eau.

Urée : (CN₂H₄O) Celui-ci est beaucoup moins toxique que l’ammoniac.  Mais sa production exige beaucoup d’énergie.  Produit par le foie, il est le résultat d’une série de réaction entre l’ammoniac et le dioxyde de carbone.

Autres déchets 

CO₂ et H₂O : Le dioxyde de carbone et l’eau sont les résultats de la synthèse de l’énergie (ATP) qui se fait au niveau des mitochondries. (Respiration cellulaire)

Sels minéraux : Les sels minéraux diffèrent entre des composés de Na⁺, K⁺, Mg⁺, Cl^-, NO₃^-… Ils sont utilisés pour maintenir la concentration de sel dans les solutions du corps.

Les organes excréteurs

Les poumons : les poumons sont les organes utilisés pour ce débarrassé du CO₂ dans le corps.  Il fait l’échange au niveau du sang de son CO₂ pour l’oxygène dans l’air qui est contenue dans les alvéoles.

La peau : la peau excrète la sueur qui est un mélange d’eau et de sels minéraux.

L’intestin : celui-ci contrôle la réabsorption des nutriments, des sels et de l’eau dans le corps.  Il contrôle le montant de ces produits qui va être excrété par le corps.

Les reins : Les reins font partie du système urinaire qui produit l’urine. Dans les reins, il y a la filtration du sang et la réabsorption des nutriments.  Celui-ci contrôle non-seulement la concentration de déchets de l’urine mais aussi celle du sang.

Le foie : Le foie est important car il a le rôle de maintenir la quantité de glucose dans le sang.  Généralement, il utilise le glycogène comme ça source de glucose.  Cependant, si le glycogène ou le glucose manque, le foie peut convertir les acides aminés en glucose.  Pour former le glucose, les acides aminés doivent subir une désamination (extraire le groupement aminé).  Ceci conduit à la formation de l’urée qui est transporté au rein par le sang.

Déchets	Origine du déchet	Organe excréteur
Ammoniac	Dégradation des acides aminés dans le foie	Reins
Urée	Conversion de l’ammoniac dans le foie	Reins, peau
Dioxyde de carbone	Respiration cellulaire	Poumons, intestins, peau
Eau	Respiration cellulaire	Reins, poumons, intestins, peau
Sels minéraux	Aliments et eau	Reins, peau

Les néphrons sont des tubules qui font la filtration du sang dans les reins.  L’extrémité du tubule s’invagine sur elle-même pour prendre la forme d’une coupe nommée la capsule de Bowman.  Cette capsule se continue en un tubule contourné proximal qui conduit à une structure en forme de U très serrée ou anse de Henlé.  Elle continue en tubule contourné distal, qui se jettent dans un tube collecteur.  Ce tube conduit l’urine en traversant la médulla et la déverse dans le bassinet.

Le néphron fait un échange avec le sang.  La production de l’urine passe par trois étapes distinctes.

La production de l’urine

1.     filtration glomérulaire au niveau de la capsule de Bowman

2.     réabsorption sélective au niveau du tubule contourné proximal

3.     sécrétion tubulaire au niveau du tubule contourné distal

Filtration glomérulaire

La pression sanguine au niveau du glomérule est suffisante pour forcer les petites molécules de nutriments, d’eau, de sels et de déchets à passer dans la capsule de Bowman.  Les molécules qui ont traversé forment le filtrat glomérulaire.  Comme les protéines et les globules sanguins sont trop gros pour faire partie du filtrat, ils demeurent dans le sang.

Réabsorption

C’est au niveau de la paroi du tubule contourné proximal qu’a lieu la réabsorption grâce au transport passif et actif.  Les nutriments, l’eau et certains déchets diffusent passivement vers le réseau de capillaires péritubulaires.  La pression osmotique intervient dans le mouvement de l’eau, grâce à la réabsorption active des ions de sodium et chlore.  La réabsorption sélective des molécules nutritives s’effectuent par le transport actif. Comme la paroi de l’intestin les cellules de la paroi du tubule contourné proximal est munie de microvillosités qui augment la surface d’absorption et les mitochondries pour fournir l’énergie.

Sécrétion

La sécrétion permet d’ajouter au liquide tubulaire d’autres déchets qui n’ont pas été filtré par le glomérule.  Parmi ces déchets, on trouve des substances toxiques comme des acides ou des bases d’origine étrangère qui pénètrent avec des aliments.

Hormones qui affectent la production de l’urine

L’aldostérone contrôle le montant d’ions Na⁺ et de K⁺ qui sont dans le sang.  Maintenir les concentrations des ions dans le sang est essentielle  au bon fonctionnement du corps.  La concentration sanguine du Na⁺ affecte la pression sanguine et celle du K⁺ affecte la fonction cardiaque. 

La branche descendante laisse l’eau sortir automatiquement, mais la quantité d’eau expulsée du tube collecteur est sous le contrôle de l’hormone antidiurétique (ADH) produit par les lobes postérieur de l’hypophyse.  L’ADH contrôle la concentration d’eau qui sera dans l’urine par un mécanisme de rétroaction négatif.

L’alcool inhibe la sécrétion de l’ADH.  Quel effet aurait l’ingestion d’alcool sur le processus d’excrétion?

C’est quoi une substance diurétique? Donnez des exemples!

La quantité d’eau et de sel dans l’organisme doit demeurer constante.  Les liquides excrétés par le corps doivent contrebalancer les liquides ingérés.  Les reins, agissant à l’aide des hormones ADH et aldostérone, gardent le volume et la composition sanguine constante. 

Recherche

1. Les analyse de l’urine : Quelle information est-ce qu’un test d’urine peut donner.  

2. Maladie du rein : greffe vs. Dialyse