尿素

尿素(Urea)

尿素(Urea)
國立台灣師範大學化學系施雅芳碩士生/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

尿素(Urea),由碳、氮、氧、氫組成的有機化合物,別名為脲,分子式為CH4N2O,分子量為60.06,白色固體,熔點為132.7 oC,溶於水、醇,不溶於乙醚、氯仿。成鹼性。對熱不穩定,高於160 oC時分解為氨氣與氰酸。在高溫下會進行縮合反應,形成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸。

尿素是在1773年由伊萊爾・羅埃爾(Hilair Rouelle)發現。直至1828年首次由佛里德里希・維勒(Friedrich Wohler)以無機物質氰酸鉀與硫酸銨製備而得。尿素是因含氮食物在人體中經尿素循環(又稱為鳥氨酸循環)所代謝出來的主要產物,因為是從哺乳類動物體中的尿便中排泄而出,所以稱之為尿素,而有部分的動物因尿素循環中的酵素不同導致代謝物由尿酸取代尿素,例如大麥町狗。也有因應環境因素影響進而演化尿素循環的些微改變,例如因尿素循環中較少的水參與而導致尿酸的形成的鳥類與爬行類動物。

尿素是在肝臟中的尿素循環中形成,而尿素循環是為了代謝體內因蛋白質分解而形成的有毒的血氨。尿循環部份發生於粒線體,經轉運後部分發生於胞漿,尿素是L-天冬氨酸的氨基轉換成鳥氨酸的代謝物。

因為尿素是在胞漿中形成,經由血液攜帶至腎臟,也因為腎小管裡的尿素被引進腎皮質,為了提高滲透的濃度,進而促使水分從腎小管滲透回身體再利用。如果尿素循環發生障礙,意味著體內因蛋白質分解而形成的血氨無法排出體外,囤積而成的高血氨症(又稱尿素循環代謝障礙),血液中過高的游離的氨,具有神經性毒,對腦部有高度的傷害。

動物排除的含氮廢物種類

動物排除的含氮廢物種類 (Nitrogenous Wastes)
臺北市立建國高級中學生物科朱芳琳老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理 教授責任編輯

生物為了生存會進行各種代謝作用,生物體內主要的有機物:醣類、脂質與蛋白質經過代謝之後,會產生各種不同的代謝廢物,以醣類與脂質來說,主要產生的是二氧化碳與水,但若代謝的是蛋白質,除了二氧化碳與水之外,還會產生一種分子很小、但毒性很高的含氮廢物-氨。 氨毒性高且易溶於水,因此直接排除氨的動物多生活於水中。