Una de las características de los seres vivos y por lo tanto de las células es el metabolismo, entendido como el conjunto de reacciones químicas, catalizadas por enzimas que se producen al interior de la célula, estas reacciones pueden ser catabólicas, es decir de degradación de sustancias o anabólicas que refiere la síntesis de sustancias nuevas. La maquinaria celular lleva a cabo permanentemente cientos de este tipo de reacción por lo que requiere de la incorporación desde el medio externo de nutrientes y sustancias, y por otra parte la eliminación de los desechos producidos por esta actividad. En organismos unicelulares la comunicación con el medio externo es directa, sin embargo en los organismos pluricelulares se requiere de sistemas que se encarguen del suministro y eliminación de sustancias. Ver figura 1 «nutrientes y desechos celulares»
Las células para poder desarrollar sus actividades requieren de nutrientes que son absorbidos desde el sistema digestivo y transportados por la sangra hasta cada célula de nuestro cuerpo, otro requerimiento fundamental para la conservación de la vida es el aporte de oxigeno que es obtenido por la ventilación pulmonar y transportado por la sangre a cada célula, estos sustratos son utilizados por la maquinaria celular para producir nuevas sustancias o energía, pero dicho proceso produce desechos nitrogenados a causa del metabolismo de los aminoácidos o el dióxido de carbono producido por la respiración celular (metabolismo energético), estos si se acumulan cambian las condiciones del medio interno de las células por lo que deben ser eliminados, los desechos nitrogenados son conducidos por la sangre a los riñones donde son excretados y el dióxido de carbono es conducido a los pulmones para eliminarlos mediante la ventilación.
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