[자연과학] 질소 노폐물의 종류

동물 세포들은 질소 함유 단위체인 아미노산과 단백질, RNA 및 DNA를 합성하는데 사산을 가지고 있다. 아미노산과 핵산이 세포에 필요 이상으로 과다하면 이화반응을 통해서 분해되어 질소 노폐물을 만든다. 몸에서 생성된 노폐물들은 물에 녹아 있는 형태로 배설되기 때문에 배설물의 종류와 양은 해당 동물의 수분균형에 막대한 영향을 미칠 것이다. 따라서 물의 풍족도를 반영해서 삼투 스트레스의 양과 관련이 있다. 삼투조절에 미치는 영향으로 볼 때 가장 중요한 물질은 질소 노폐물이다. 이 질소 노폐물을 배설하지 않으면 해를 입게 되는데 크게 동물은 암모니아, 요소, 요산 3가지 형태로 질소 노폐물을 배출한다. 그렇다면 각각의 특징은 무엇이며, 동물들마다 서로 다른 형태의 노폐물을 선택하는 이유는 무엇인지, 또 어떤 과정을 통해서 생성되고 서로 전환되는지 알아보도록 하자.
단백질과 같은 고분자를 이용하여 에너지를 얻을 때 탄수화물이나 지방산의 형태로 전환되는데 이때 질소 원소들이 효소에 의해 암모니아의 형태로 제거된다. 암모니아는 암모늄이온을 형성하여 세포내 산화적 인산화 과정을 방해하기 때문에 독성이 강하게 나타난다. 어떤 동물에서는 암모니아 형태로 직접 배출하기도 하지만 대부분의 생물에서는 에너지를 사용하여 독성이 덜한 다른 물질로 전환 한 후 배출한다.
동물들은 암모니아의 농도가 매우 낮아야만 견딜 수 있기 때문에, 암모니아의 형태로 배설하는 동물은 많은 양의 물을 필요로 하고, 이런 이유로 암모니아 형태의 배설은 주로 수생생물들에서 볼 수 있다. 수중 무척추 동물이나 붕어와 같은 경골 어류의 경우 질소 노폐물을 암모니아의 형태로 아가미를 통해 배출하여 주변의 물로 확산시킨다. 암모니아는 체…
요소의 주된 단점은 에너지 소모에 있다. 즉 요소를 만들기 위해서는 에너지를 소모해야