Ausscheidung verschiedener Abfälle und Wasserbedarf

Eine gemeinsame Tatsache ist, dass Ammoniak, Harnstoff und Harnsäure die am häufigsten ausgeschiedenen Metaboliten sind und ihre Entfernung unterschiedliche Wassermengen erfordert, die höchste für Ammoniak (daher nur für Wassertiere geeignet) und die niedrigste für Harnsäure (geeignet für Wüstentiere). Warum ist das so? Liegt es an der unterschiedlichen Löslichkeit dieser Verbindungen in Wasser oder ihrer Toxizität? Wenn letzteres der Fall ist, wie würde überschüssiges Wasser die Toxizität einer Verbindung verringern? Dies ist eine etwas zu vereinfachende Frage, aber ich möchte die Kompromisse verstehen, die bei der Auswahl des Ausscheidungsmodus, ammonotelisch, ureotelisch, urikotelisch, involviert sind.

Sie können es auch molekular betrachten. Harnsäure hat mehr Stickstoffatome (4) pro Mol; dann kommt Harnstoff (2) und dann Ammoniak (1)

Antworten (1)

Ammoniak ist wasserlöslicher und auch toxischer als Harnstoff oder Harnsäure, aber energetisch weniger teuer. In Regionen, in denen Wassermangel kein Problem darstellt, ist Ammoniak also ein Ausscheidungsprodukt. Wo Wasser knapp ist, ist Harnstoff oder Harnsäure das Ausscheidungsprodukt, dessen Herstellung jedoch energetisch aufwendiger ist. Sie können also einen offensichtlichen Kompromiss zwischen Energieverbrauch und Wassereinsparung erkennen.

Sie können für weitere Lektüre auf jedes einführende Biologiebuch wie Campbell verweisen.

AKTUALISIEREN :

Ammoniak: Am giftigsten, leicht löslich, weniger Energiebedarf

Harnstoff: Mäßig giftig, Mäßig löslich, Höherer Energiebedarf (Um aus Ammoniak verarbeitet zu werden

Harnsäure: am wenigsten giftig, am wenigsten löslich, höchster Energiebedarf (bei Bedarf zur Verarbeitung aus Ammoniak)

Es ist jetzt offensichtlich, welche Kompromisse damit verbunden sind.

Der einzige Kompromiss, der von oben nicht abgeleitet werden kann, ist der der Eier/Jungen. Bei Vögeln sind Eier nicht wasserdurchlässig, daher ist es am besten, Abfallstoffe in Form von Harnsäure auszuscheiden, damit sich keine hohe Abfallkonzentration aufbaut. Harnsäure wird in Form einer festen Palette ausgeschieden, die unbeschadet im Ei verbleiben kann.

Wir können auch an Kaulquappen denken, die ausschließlich im Wasser leben und daher Ammoniak ausscheiden, aber die Frösche leben sowohl an Land als auch im Wasser und scheiden daher an Land Harnstoff aus, da Austrocknung dort das Hauptproblem ist.

Es wäre schön, wenn Sie einige Referenzen angeben (oder ein wenig erklären).
Dies war hilfreich und erledigt den Teil der Kompromisse. Aber können Sie erläutern, warum Ammoniak am giftigsten und Harnsäure am wenigsten ist?
@satwik pasani Nun, ich habe das hier beim Stapelaustausch gefragt, konnte aber keine Antwort bekommen.
Übrigens erinnere ich mich, etwas über Ammoniaktoxizität in der Lehninger-Biochemie gelesen zu haben. Ich werde versuchen, mehr darüber zu finden!
Noch etwas, ich habe noch nie darüber nachgedacht, warum Harnsäure weniger giftig ist. Interessante Frage ! Werde es recherchieren.