Proces Powstawania Moczu, Mocznik i Amoniak w Biologii
- Szczegóły
Mocz (łac. urina) to płyn zawierający produkty przemiany materii, powstały w wyniku filtracji krwi. Przebiegający etapowo proces powstawania moczu odbywa się w nerkach.
Ich podstawową jednostką strukturalno‑czynnościową jest nefronnefron, składający się z:
- ciałka nerkowego,
- kanalika proksymalnego,
- pętli Henlego,
- kanalika dystalnego.
Ciałko nerkowe, zbudowane z sieci naczyń włosowatych (kłębuszka nerkowego) i otoczone torebką Bowmana, jest miejscem, w którym zachodzi pierwszy etap powstawania moczu - filtracjafiltracja. Do przesączu kłębuszkowego zwanego moczem pierwotnymmocz pierwotnym przedostają się wszystkie składniki osocza poza większością białek, które są zbyt duże, żeby przejść przez szczeliny bariery filtracyjnej. Filtrat składa się więc głównie z wody oraz z rozpuszczonych w niej soli mineralnych, cukrów, aminokwasów, witamin i produktów przemiany materii.
W ciągu doby organizm wytwarza 150-180 l moczu pierwotnego, z którego powstaje ostatecznie 1,5‑2,0 l moczu ostatecznegomoczu ostatecznego (wtórnego). Dzieje się tak, ponieważ 99% moczu pierwotnego musi ulec resorpcji zwrotnej w dalszej części nefronu.
W kanaliku proksymalnym, w procesie resorpcjiresorpcji, na drodze transportu aktywnegotransportu aktywnego zwrotnie wchłaniane są do krwi: glukoza, aminokwasy oraz jony Na+, K+, a na drodze transportu biernegotransportu biernego: woda i mocznik. Proces resorpcji przebiega dalej w pętli Henlego. Również w kanalikach krętych II rzędu, w zależności od potrzeb, może odbywać się dodatkowe wchłanianie jonów sodowych i wody.
Przeczytaj także: Zastosowanie wężyków do filtra osmozy
Zjawiskiem odwrotnym do resorpcji jest sekrecjasekrecja. Podczas przemieszczania się moczu pierwotnego przez kanalik nerkowy do jego wnętrza, na drodze transportu biernego, przedostają się słabe zasady i kwasy. Stabilizują one pH moczu pierwotnego. Natomiast w sposób aktywny do światła kanalika przenoszone są m.in. związki pochodzenia egzogennego (np. penicylina i sulfonamidy) oraz związki endogenne, takie jak hormony sterydowe czy kreatynina.
Resorpcja zwrotna i sekrecja
Resorpcja zwrotna i sekrecja to mechanizmy prowadzące do zagęszczenia moczu oraz modyfikacji jego składu.
Prawidłowy mocz nie zawiera białka, glukozy, elementów morfotycznych krwi ani bakterii. Mocz ostateczny zawiera:
- azotowe związki przemiany materii - głównie mocznik powstający w wyniku metabolizmu białek,
- w niewielkich ilościach także kwas moczowy (produkt rozpadu puryn),
- śladowe ilości innych związków (barwniki żółciowe - m.in. urobilina).
Porównanie składu moczu pierwotnego ze składem moczu ostatecznego
| Składniki | Mocz pierwotny | Mocz ostateczny |
|---|---|---|
| Woda | 150-180 litrów | 1,5-2,0 litra |
| Aminokwasy | 65 gramów | brak |
| Glukoza | 200 gramów | brak |
| Mocznik | 60 gramów | 35 gramów |
| Jony chlorkowe | 690 gramów | 5 gramów |
| Sód | 600 gramów | 4 gramy |
| Wapń | 9 gramów | 0,2 grama |
| Potas | 35 gramów | 3 gramów |
Wydalanie to jeden z procesów fizjologicznych, który polega na usunięciu z organizmu zbędnych, często toksycznych, dla niego produktów przemiany materii. Związki te mogą mieć postać gazów, płynów lub substancji stałych. Duże znaczenie w wydalaniu odgrywa woda, która będąc uniwersalnym rozpuszczalnikiem ułatwia zachodzenie wielu reakcji biochemicznych, a także wchodząc w skład płynów ustrojowych ułatwia transport związków wydalanych do specjalnych przewodów i narządów wydalniczych, a następnie na zewnątrz organizmu.
Wydalenie odbywa się za pomocą specjalnych narządów wydalniczych, poprzez płuca (dwutlenek węgla) i skórę. W zależności od zaawansowania budowy organizmu oraz środowiska życia, może on wydalać całą powierzchnią ciała, lub poprzez narządy wydalnicze o różnej budowie i udoskonaleniach. Poprzez wydalanie zmienia się jednocześnie ciśnienie osmotyczne w komórkach, co musi być zrekompensowane napływem wody do komórki na drodze dyfuzji.
Przeczytaj także: Analiza dzbanków filtrujących wodę z RO
W wyniku przemian zachodzących w komórkach powstaje wiele produktów odpadowych, które są niepotrzebne lub szkodliwe. Należy do nich m.in. trujący amoniak, produkt przemian białek. Jest on przekształcany w wątrobie w mocznik. Następnie wraz z krwią wędruje do nerek, gdzie trafia do moczu, z którym zostaje wydalony.
Szkodliwe produkty przemiany materii oraz przyjęte drogą pokarmową substancje toksyczne, np. leki czy alkohol, dostają się najpierw do wątroby, gdzie są zmieniane w mniej trujące formy, a następnie do nerek i innych narządów wspomagających wydalanie.
W usuwaniu wody uczestniczą nerki, skóra oraz płuca. Sole mineralne będące produktami gospodarki mineralnej organizmu wydalanewydalane są przez skórę, dlatego pot ma słony smak. Pozbywanie się z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii nosi nazwę wydalania.
Budowa i Funkcje Układu Moczowego
W skład układu moczowego, inaczej zwanego wydalniczym, wchodzą nerki i drogi moczowe: moczowody, pęcherz moczowy i cewka moczowa. Nerki to parzyste narządy fasolowatego kształtu, wielkości zaciśniętej dłoni, leżące po obu stronach kręgosłupa na wysokości kręgów lędźwiowych. Zbudowane są z nefronównefronów, w których filtrowana jest krew, a jej przesącz zagęszczany, w wyniku czego tworzy się mocz.
Od każdej z nerek odchodzi moczowód - długi przewód, którym mocz ścieka do pęcherza moczowego, gdzie jest okresowo zbierany. Jego ściany zbudowane z mięśni gładkich są elastyczne i w miarę wypełniania się pęcherza ulegają rozciągnięciu.
Przeczytaj także: Vontron w Akwarystyce: Opinie Użytkowników
Cewka moczowa stanowi nieparzysty przewód wyprowadzający mocz z pęcherza moczowego na zewnątrz. Zaopatrzona jest w mięsień zwieracz, który zamyka światło cewki i pozwala na kontrolę wydalania moczu z organizmu. U mężczyzn cewka moczowa jest dłuższa niż u kobiet, ponieważ służy dodatkowo do wyprowadzania nasienia.
Proces Powstawania Moczu
Podstawową jednostką budulcową i czynnościową nerki jest nefron. Składa się on z ciałka nerkowego (cienkościennej torebki otaczającej gęstą sieć naczyń włosowatych) oraz kanalika nerkowego. Przez naczynia włosowate krew przepływa pod wysokim ciśnieniem. Składniki osocza krwi takie jak woda i rozpuszczone w niej substancje, np. glukoza, aminokwasy, jony sodowe Na+, chlorkowe Cl -, w wyniku filtracji przechodzą do torebki.
Przez jej cienkie ściany oraz ściany naczyń przedostają się tylko te składniki, które mieszczą się w ich porach. Przefiltrowaniu nie podlegają białka, krwinki ani płytki krwi. Powstały w torebce przesącz - mocz pierwotnymocz pierwotny - spływa dalej do kanalika nerkowego. Stąd wszystkie potrzebne organizmowi substancje są wchłaniane do naczyń włosowatych oplatających kanalik nerkowy.
W końcowym odcinku kanalika mocz przybiera formę moczu ostatecznegomoczu ostatecznego, który z nerki wyprowadzany jest moczowodami do pęcherza moczowego.
Rola Nerek w Utrzymaniu Stałości Środowiska Wewnętrznego
Głównym zadaniem nerek jest utrzymanie stałego składu płynów we wnętrzu organizmu. Nerki wydalają raz większą, raz mniejszą ilość wody i soli mineralnych. Gdy pewnych substancji jest w organizmie za dużo, w torebce nefronu wzmagają się procesy filtracji. Gdy za mało, intensywniej przebiega odzyskiwanie składników z kanalika nerkowego do osocza krwi. W ten sposób nerki uczestniczą w utrzymaniu równowagi bilansu wodnego organizmubilansu wodnego organizmu.
tags: #osmoza #mocznik #amoniak #biologia
