EXCRÉTION

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L'excrétion représente un ensemble de processus de « triage », selon l'étymologie de ce vocable : moyens par lesquels des substances nocives ou inutiles sont éliminées hors de l'organisme, ou accumulées dans des tissus particuliers qui les mettent ainsi « hors circuit », autrement dit, en état d'exclusion. Quoique intuitive, cette notion de déchet est loin d'être simple : en effet, certaines substances, inutiles ou nocives pour la plupart des cellules animales, peuvent avoir, du fait de leur accumulation, une fonction physiologique, soit en jouant un rôle dans la coloration des animaux ou en les rendant impropres à la consommation, ce qui les protège des prédateurs éventuels (animaux vénéneux), soit en participant aux mécanismes de régulation fonctionnelle (cas du CO2). Les animaux tirent leur énergie de la dégradation de molécules organiques provenant de leurs aliments. Cette dégradation permet la formation de molécules vectrices d'énergie, tel l'ATP, et s'accompagne de la formation de composés résiduels. Les substances ne contenant que du carbone, de l'oxygène et de l'hydrogène (glucides et lipides) sont totalement dégradées en gaz carbonique (CO2) et en eau (H2O). Par contre, les substances qui contiennent en outre de l'azote (protéines et acides nucléiques) conduisent à un plus grand nombre de composés (urée, acide urique), variables selon les animaux. Selon la nature de ces substances, le problème de leur traitement par l'organisme peut se poser en termes différents. C'est pourquoi les fonctions d'excrétion peuvent être séparées en deux catégories bien distinctes : une fonction d'élimination des produits terminaux du métabolisme cellulaire et une fonction de régulation ou d'ajustement de la composition du milieu intérieur (eau, ions, diverses substances organiques dissoutes), ajustement qui fait l'objet d'autres articles.

Compte tenu de la définition très large qui vient d'être donnée de l'excrétion, on peut attribuer à de nombreux organes une fonction excrétrice, qui est ou non leur principale fonction. Ainsi, chez l'Homme, en dehors des reins, qui éliminent de l'eau, des sels et diverses substances azotées, il convient de mentionner les poumons, qui rejettent du gaz carbonique et de l'eau, le foie, qui élabore la bile qu'il déverse ensuite dans le tube digestif (la bile contient de nombreuses substances organiques, comme des hormones inactivées ou divers composés toxiques d'origine exogène – médicaments, pesticides, etc.), ainsi que les glandes sudoripares, qui éliminent de l'eau, des sels et de l'urée. Notons que les divers organes ou glandes mentionnés possèdent d'autres fonctions : les poumons ont une fonction d'absorption, les glandes sudoripares une fonction thermorégulatrice, et le foie participe à de très nombreuses fonctions, métaboliques ou digestives. Pour ces raisons, seuls seront envisagés ici les organes dont la fonction excrétrice est la fonction principale.

Après avoir envisagé la nature chimique des principaux déchets du catabolisme cellulaire, nous étudierons leur élimination. Celle-ci procède par deux mécanismes entièrement différents : soit leur accumulation dans certaines cellules spécialisées, soit leur rejet hors de l'organisme, grâce à des organes excréteurs (reins).

Les produits terminaux du catabolisme azoté

Les réactions du catabolisme cellulaire conduisent, d'une part, à la formation d'eau, de gaz carbonique et, d'autre part, à celle de divers composés azotés (fig. 1). Ceux-ci sont les seuls que l'on doive envisager dans le cadre de l'excrétion au sens strict. La dégradation des acides aminés et des bases pyrimidiques produit de l'ammoniac par des réactions de désamination (fig. 2). Ces réactions concernent environ 95 p. 100 de l'azote éliminé. Le reste, soit 5 p. 100, provient du catabolisme des bases puriques, qui conduit à l'acide urique. Ces réactions correspondent à un catabolisme primaire, qui ne permet pas à lui seul de rendre compte de la diversité des types d'excrétion azotée. Ainsi, l'Homme élimine environ 85 p. 100 de son azote en excès sous forme d'urée, les Oiseaux éliminent essentiellement de l'acide urique... ce qui n'est guère explicable p [...]

Déchets azotés

Dessin : Déchets azotés

Les principaux déchets azotés sont l'ammoniac, l'urée et l'acide urique. Les autres composés, à l'exception de la guanine (chez les Arachnides), ne sont jamais prédominants. 

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Métabolisme des molécules organiques

Dessin : Métabolisme des molécules organiques

Les produits terminaux du métabolisme cellulaire des différentes classes de molécules organiques : (1) la voie de l'uricolyse ; (2) le cycle de Krebs-Henselheit de l'urée ; (3) la néosynthèse purique (d'après Vernberg et Vernberg, 1972). 

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Déchets azotés

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Métabolisme des molécules organiques

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Excrétion azotée chez les animaux

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Concrément chez un Annélide

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René LAFONT, « EXCRÉTION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 07 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/excretion/