QUIZ ΓΝΩΣΕΩΝ - ΕΡΩΤΗΣΗ # 01 / ΑΠΑΝΤΗΣΗ

QUIZ ΓΝΩΣΕΩΝ - ΕΡΩΤΗΣΗ # 01
Ποια ήταν η πρώτη οργανική ένωση που συντέθηκε τεχνητά από ανόργανες πρώτες ύλες χωρίς την συμμετοχή ζωντανών οργανισμών?

ΑΠΑΝΤΗΣΗ: Η Ουρία.!!!

Η ουρία βρέθηκε πρώτη φορά στα ούρα το 1727 από τον Δανό επιστήμονα Herman Boerhaave, αν και η ανακάλυψη συχνά αποδίδεται στον Γάλλο χημικό Hilaire Rouelle (1773). 
Το 1828, ο Γερμανός Friedrich Wöhler απομόνωσε ουρία από την επεξεργασία ισοκυανικού αργύρου με χλωριούχο αμμώνιο σύμφωνα με την παρακάτω αντίδραση:

AgNCO + NH₄Cl → (NH₂)₂CO + AgCl

Η Ουρία είναι μια οργανική ένωση με χημικό τύπο CO(NH₂)₂. Το μόριο της έχει δύο αμινομάδες (-NH₂) οι οποίες συνδέονται με μια καρβονυλική (C=O) λειτουργική ομάδα.

Αυτή ήταν η πρώτη φορά που μια οργανική ένωση συντέθηκε τεχνητά από ανόργανες πρώτες ύλες, χωρίς την συμμετοχή ζωντανών οργανισμών. Με τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος καταρρείφθηκε η θεωρία της «ζωτικότητας» σύμφωνα με την οποία οι χημικές ενώσεις των ζωντανών οργανισμών είναι θεμελιωδώς διαφορετικές από αυτές των άψυχων υλών. Εξαιτίας της ανακάλυψης αυτής, ο Wöhler θεωρείται ο πατέρας της οργανικής χημείας.
Η ουρία διαδραματίζει έναν σημαντικό ρόλο στο μεταβολισμό των αζωτούχων ενώσεων των οργανισμών και είναι η κύρια αζωτούχος ουσία στα ούρα των θηλαστικών. Είναι στερεή, άχρωμη και άοσμη, αν και η μετατροπή της σε αμμωνία με την παρουσία νερού, συμπεριλαμβανόμενου των υδρατμών του αέρα, έχει έντονη οσμή. Διαλύεται εύκολα στο νερό σε όξινο ή αλκαλικό περιβάλλον και είναι πρακτικά μη τοξική. Το ανθρώπινο σώμα την χρησιμοποιεί σε πάρα πολλές διαδικασίες με πιο αξιοσημείωτη την διαδικασία αποβολής του αζώτου. Ο μέσος άνθρωπος αποβάλλει κατά μέσο όρο 30 γραμμάρια ουρία, κυρίως μέσω των ούρων, αλλά ένα μικρό ποσό της εκκρίνεται με τον ιδρώτα.
Η ουρία συντίθεται στο σώμα πολλών οργανισμών ως μέρος του κύκλου της ουρίας, είτε από την οξείδωση αμινοξέων είτε από την αμμωνία. Η παραγωγή της ουρίας λαμβάνει χώρα στο ήπαρ και ρυθμίζεται από το N-ακετυλογλουταμινικό οξύ. Η ουρία βρίσκεται διαλυμένη στο αίμα και κυμαίνεται από 2,5 έως 6,7 mmol/L. Αποβάλλεται από τους νεφρούς ως συστατικό των ούρων. Φυσιολογικές τιμές ουρίας στα ούρα είναι 12-20 γραμμάρια/24ώρες. Επιπλέον, μια μικρή ποσότητα της ουρίας αποβάλλεται μαζί με το χλωριούχο νάτριο και το νερό μέσω του ιδρώτα.

Οι οργανισμοί δεν μπορούν εύκολα και γρήγορα να αποβάλλουν την αμμωνία και πρέπει να την μετατρέψουν σε κάποια άλλη ουσία, όπως ουρία ή ουρικό οξύ, τα οποία είναι πολύ λιγότερο τοξικά. Ανεπάρκεια του κύκλου της ουρίας συμβαίνει σε κάποιες γενετικές διαταραχές και σε ηπατική ανεπάρκεια. Το αποτέλεσμα της ηπατικής ανεπάρκειας είναι η συσσώρευση των αζωτούχων αποβλήτων, κυρίως της αμμωνίας, η οποία οδηγεί σε ηπατική εγκεφαλοπάθεια.

Στους υδρόβιους οργανισμούς, η πιο κοινή μορφή αποβαλλόμενου αζώτου είναι η αμμωνία. Αντίθετα οι οργανισμοί που ζουν στην στεριά μετατρέπουν την τοξική αμμωνία σε ουρία ή ουρικό οξύ. Η ουρία ευρίσκεται στα ούρα θηλαστικών και αμφιβίων, καθώς και σε μερικά είδη ψαριών. Τα πτηνά και τα ερπετά, έχουν μια διαφορετική μορφή μεταβολισμού του αζώτου, η οποία απαιτεί λιγότερο νερό και οδηγεί στην αποβολή του αζώτου με την μορφή ουρικού οξέος. Οι γυρίνοι εκκρίνουν αμμωνία αλλά αλλάζουν προς την παραγωγή ουρίας κατά την διάρκεια της μεταμόρφωσής τους. Παρά την παραπάνω γενίκευση, η οδός της ουρίας έχει τεκμηριωθεί όχι μόνο στα θηλαστικά και αμφίβια αλλά και σε πολλούς άλλους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των πουλιών, των ασπόνδυλων, των εντόμων, των φυτών, των μυκήτων, και άλλων μικροοργανισμών.

Η διαχείριση της ουρίας από τους νεφρούς αποτελεί ζωτικό μέρος του ανθρώπινου μεταβολισμού. Εκτός από τον ρόλο της ως μεταφορέας της περίσσειας του αζώτου, η ουρία διαδραματίζει επιπλέον σημαντικό ρόλο στο σύστημα ανταλλαγής αντιρροής(countercurrent exchange system) των νεφρώνων, το οποίο επιτρέπει την επαναρρόφηση νερού και βασικών ιόντων από τα αποβαλλόμενα ούρα. Η ουρία επαναρροφάται στο εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο των νεφρώνων. Έτσι αυξάνεται η ωσμωτικότητα στη μυελική μοίρα του νεφρού γύρω από την λεπτή ανοδική αγκύλη του Henle, η οποία με την σειρά της προκαλεί την επαναρρόφηση του νερού. Ορισμένη ποσότητα ουρίας θα εισρεύσει πίσω στο ανοδικό σκέλος του σωληναρίου, και μέσω των αθροιστικών σωληναρίων θα καταλήξει στα αποβαλλόμενα ούρα.

Αυτός ο μηχανισμός, ο οποίος ρυθμίζεται από την αντιδιουριτική ορμόνη, επιτρέπει στο σώμα να δημιουργεί υπερωσμωτικά ούρα, που έχουν υψηλότερη συγκέντρωση διαλυμένων ουσιών από το πλάσμα του αίματος. Έτσι αποφεύγεται η απώλεια νερού και διατηρείται η πίεση του αίματος καθώς και η κατάλληλη συγκέντρωση ιόντων νατρίου στο πλάσμα του αίματος.