Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
20.4. Образование мочевины у человека
Мочевина — это конечный продукт азотистого обмена у человека и других млекопитающих. Преимущества мочевины в качестве такого продукта следующие:
1) нетоксичность и в связи с этим возможность без вреда для тканей переносить ее с кровью от места образования (печени) до органов выделения — почек;
2) высокая растворимость и поэтому простота транспортировки в виде раствора, не требующего большого количества воды;
_Экскреция и осморегуляция 15
3) малый размер молекулы, что обеспечивает легкую фильтрацию в почках.
Организм не способен накапливать избыток аминокислот, поступивших в него с пищей. Те из них, которые не используются сразу же для синтеза белков или других азотсодержащих продуктов, необходимо удалить. Это происходит в печени с помощью двух процессов:
1) дезаминирования — отщепления аминогруппы с образованием аммиака;
2) детоксикации — превращения токсичного аммиака в безвредное соединение — мочевину, которая транспортируется в почки.
Дезаминирование
Аминокислота окисляется с участием кислорода. Затем от нее отщепляется аминогруппа — (—NH2) и образуется кетокислота. В ходе дальнейших превращений эта кетокислота может включаться в цикл Кребса и использоваться как источник энергии для клеточного дыхания. Аминогруппа высвобождается в форме аммиака (NH3).
Детоксикация
В печени аммиак превращается в мочевину по схеме:
2NH3 + CO2--- NH2 + H2O
Аммиак Диоксид / C=O Вода
углерода NJ-J0
Мочевина
Это происходит в ходе замкнутой последовательности реакций, называемой орнитино-вым циклом, и упрощенно представленной на рис. 20.10. Если начать отсчет с орнитина, то можно видеть, что в сумме две молекулы аммиака и одна молекула диоксида углерода превращаются в молекулу мочевины и молекулу воды (точнее, на разных этапах образуются две молекулы последней и одна используется), а орни-тин регенерируется для участия в следующем цикле.
В составе плазмы крови мочевина транспортируется из печени в почки.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
16
Глава 20
Дезамини рование
Аргинин
Орнитин CO2
,C = O
NH2 Мочевина
Рис. 20.10. Обобщенная схема орнитинового цикла в печени. Орнитин и цитруллин — аминокислоты, но они не входят в состав белков и не поступают в организм с пищей.
20.1. Перечислите последовательно кровеносные сосуды и органы, через которые проходит мочевина на пути от печени к почкам.
20.5. Почки человека
У млекопитающих почки служат главными органами выделения и осморегуляции. Их функции включают: 1) удаление из организма ненужных продуктов обмена; 2) регуляцию содержания воды в жидкостях тела; 3) регуляцию pH жидкостей тела; 4) регуляцию химического состава жидкостей тела путем удаления веществ, количество которых превышает текущие потребности.
Почки обильно снабжаются кровью и поддерживают состав крови в стационарном состоянии. Благодаря этому сохраняется оптимальный состав тканевой жидкости, а, следова-
тельно, и внутриклеточного содержимого омываемых ею клеток, что обеспечивает их эффективную работу.
20.5.1. Расположение и строение почек
У человека имеется пара почек, лежащих у задней стенки брюшной полости по обе стороны поясничного отдела позвоночника. Левая почка расположена несколько выше правой.
Кровь поступает в почки через почечные артерии, отходящие от аорты, а оттекает от них по почечным венам, впадающим в нижнюю полую вену. Образующаяся в почках моча стекает по двум мочеточникам в мочевой пузырь, где накапливается до тех пор, пока не будет выведена через мочеиспускательный канал (рис. 20.11). У места выхода из пузыря этот канал окружен двумя мышцами-сфинктерами, одна из которых позволяет сознательно регулировать процесс мочеиспускания.
На поперечном разрезе почки видны две ясно различимые зоны: лежащее ближе к поверхности — корковое вещество и внутреннее мозговое вещество (рис. 20.12). Корковое вещество почки покрыто фиброзной капсулой и содержит клубочки, едва видимые невооруженным
Рис. 20.11. Выделительная система человека. Для наглядности органы показаны непропорционально крупными относительно контуров тела.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
_Экскреция и осморегуляция 17
устье мочеточника (рис. 20.12). Через почки проходит множество кровеносных сосудов, образующих густую сеть капилляров.
20.5.2. Общий план строения и кровоснабжения нефрона
Основной структурной и функциональной единицей почки является нефрон (рис. 20.13) и связанные с ним кровеносные сосуды. У человека в одной почке содержится около миллиона не-фронов, длина каждого из них составляет примерно 3 см. Общая длина трубочек в одной почке приближается к 120 км. Это обеспечивает огромную поверхность обмена веществами. За один полный цикл кровообращения через почки проходит примерно одна пятая объема крови, из которой отфильтровывается ~ 125 мл жидкости в минуту. Около 99% воды затем возвращается в кровь, поэтому моча образуется в среднем со скоростью ~1 мл/мин, хотя эта величина сильно колеблется в зависимости от разных факторов, в том числе от количества и состава выпитой жидкости.
