اوره چیست؟

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت- گروه صنعت

اوره (به انگلیسی: Urea) یا کاربامید (به انگلیسی: carbamide) یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی CO(NH₂)₂ است.

اوره، در متابولیسم ترکیبات حاوی نیتروژن در بدن حیوانات نقش مهمی ایفا می‌کند و در عین حال، ماده اصلی حاوی نیتروژن، در ادرار پستانداران به‌شمار می‌آید. این ترکیب: سخت، بی‌رنگ، بی‌بو (گر چه آمونیاکی که در حضور آب از آن حاصل می‌شود و شامل بخار آب موجود در هوا نیز است، دارای بوی تندی است) است، نه اسیدی است و نه قلیایی، بسیار محلول در آب و نسبتاً غیر سمی است، از اوره به صورت گسترده‌ای در کودهای شیمیایی به عنوان یک منبع غنی و مناسب نیتروژن استفاده می‌شود. اوره همچنین یکی از مواد اولیهٔ مهم در صنایع شیمیایی است. سنتز و به وجود آوردن این ترکیب آلی از یک پیش ساز غیرآلی یا معدنی، توسط فریدریش وهلر در سال ۱۸۲۸، نقطهٔ عطف بسیار مهمی در توسعه و پیشرفت دانش شیمی محسوب می‌شود.

کلمات اوره و کاربامید، همچنین برای نامیدن یک طبقه خاص از مواد و ترکیبات شیمیایی که در همان گروه عملکردی RR’-CO-RR مشترک هستند نیز به کار می‌رود. بدین معنا که یک گروه کربونیل به دو آمین آلی باقی‌مانده متصل شده‌است. به عنوان مثال در این مورد می‌توان به: کاربامید پراکساید، آلانتوئین و هیدانتوئین اشاره نمود. اوره‌ها وابستگی نزدیکی با بیورت‌ها دارند و ساختمان شیمیایی آنها، مربوط و مرتبط با ساختارآمیدها amides، کاربامات‌ها، دی ایمیدها، کاربودیمیدها و تیوکاربامیدها است.

تاریخچه

اوره برای نخستین بار، به سال ۱۷۷۳ میلادی توسط شیمیدان فرانسوی به نام هیلاری رول درون ادرار کشف گردید. در سال ۱۸۲۸ میلادی، شیمی‌دان آلمانی فریدریش وهلر، طی تلاشی ناموفق برای تهیه کردن سیانات آمونیم، و هنگامی که به ایزوسیانات نقره، کلرید آمونیوم اضافه کرد، اوره به دست آورد:

AgNCO + NH4Cl → (NH2)۲CO + AgCl

این اولین باری بود که یک ترکیب آلی به صورت مصنوعی از مواد پیش ساز غیرآلی (معدنی) سنتز می‌گردید، بدون این که ارگانیسم‌ها یا موجودات زنده، هیچگونه دخالتی در این روند داشته باشند. نتایج حاصل از این تجربه یا آزمایش، به‌طور ضمنی اعتقاد به اصالت حیات و نظریهٔ ازلی بودن موجودات زنده را، بی‌اعتبار ساخت: بر مبنای این نظریه، مواد شیمیایی که بدن موجودات زنده را تشکیل می‌دهند، اساساً متفاوت از همین مواد در اشیاء و پدیده‌های بی جان هستند. درک همین موضوع، نقش بسیار مهمی در توسعهٔ شیمی آلی ایفا نمود. در واقع همین کشف مهم وهلر، موجب شد که او نامهٔ پیروزمندانه‌ای به یوناس یاکوب برزیلیوس بنویسد و طی آن اشاره کند که:

«من باید به شما بگویم که: من قادر هستم بدون استفاده از کلیه‌ها، چه در انسان و چه در سگ، اوره تولید بکنم!، سیانات آمونیوم، در واقع همان اوره‌است…»

بسیاری معتقدند که وهلر را باید به خاطر همین اکتشاف، پدر شیمی آلی در نظر گرفت.

فیزیولوژی

اوره در بدن بسیاری از موجودات زنده، به عنوان قسمتی از سیکل یا چرخه اوره، از اکسیداسیون اسیدهای آمینه یا آمونیاک تولید می‌شود. در چرخهٔ مذکور، گروه‌های آمینه اهدا شده توسط آمونیاک و ال – آسپارتات، به اوره تبدیل می‌گردند، در حالی که ال – اورنیتین، سیترولین، ال آرژینینوسوکسینات و ال آرژنین به عنوان واسطه عمل می‌کنند. تولید اوره در کبد اتفاق می‌افتد و توسط ان استیل گلوتامات تنظیم می‌شود. اوره به شکل محلول در خون یافت می‌شود (در محدوده مرجع بین ۲٫۵ تا ۷٫۵ میلی مول در لیتر) و توسط کلیه‌ها به عنوان جزئی از ادرار دفع می‌گردد. علاوه بر این، مقدار کمی از اوره هم در عرق ترشح می‌شود، که دفع آن همراه با کلرید سدیم و آب است.

اسیدهای آمینه‌ای که از غذا دریافت می‌شوند، در صورتی که برای سنتز پروتئین‌ها و دیگر مواد بیولوژیکی، مورد استفاده قرار نگیرند، توسط بدن اکسیده می‌شوند و اوره و دی‌اکسید کربن حاصل می‌کنند، که به عنوان منبعی جایگزین برای انرژی است. مسیر اکسیداسیون، با حذف گروه آمینه توسط ترانس آمینازها آغاز می‌شود و سپس گروه آمینه چرخهٔ اوره را تغذیه می‌کند.

آمونیاک (NH۳) یکی دیگر از محصولات فرعی مشترک متابولیسم ترکیبات نیتروژنی است. مولکول‌های آمونیاک نسبت به اوره کوچکتر هستند، همچنین در مقایسه با اوره، میزان تحرّک و فرّاریت بیشتری هم دارند. اگر به این ترکیب اجازهٔ تجمع داده شود، آمونیاک pH (پ هاش) داخل سلولی را تا سطوح سمی بالا خواهد برد؛ بنابراین بسیاری از موجودات زنده آمونیاک را به اوره تبدیل می‌کنند، حتی اگر چنین سنتزی به هزینه کردن انرژی خالص نیاز داشته باشد. خنثی بودن اوره در مرحله عمل، و اینکه این ترکیب بسیار محلول در آب است، آن را تبدیل به وسیله نقلیهٔ امنی برای حمل و نقل و دفع نیتروژن اضافی بدن نموده‌است.

در آب، گروه‌های آمین ضمن جایگزینی آهسته توسط مولکول‌های آب، آمونیاک و آنیون کربنات تولید می‌کنند. به همین دلیل، ادرار مانده و کهنه، بوی قوی‌تر و تندتری نسبت به ادرار تازه دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *