UERJ 2007) Os glomérulos renais filtram o sangue de tal forma que

Aula 11-Biologia 2
EXCREÇÃO
Já vimos o que os alimentos que ingerimos são digeridos (quebrados), e então conseguimos absorver as moléculas
pequenas através do intestino, indo para o sangue, e de lá para todas as células do corpo. Já o que não absorvemos é eliminado
nas fezes. Porém, como as substâncias tóxicas, que podem ser ingeridas ou produzidas por nós, e as substâncias em excesso no
sangue, como água e sais são liberadas? A este processo damos o nome de excreção.
Enquanto o gás carbônico, que é tóxico, é liberado na respiração, outras substâncias como ureia, remédios, drogas, sais
em excesso e água são liberados através da urina. Como essas substâncias que se localizam no sangue vão parar na urina?
Funcionamento Renal
A função dos rins (figura 1) é filtrar o sangue, removendo dele os excretas,
principalmente ureia, além de sais, ácido úrico e outras substâncias
excedentes no organismo. O sangue a ser “purificado” chega ao rim pela
artéria renal, a qual se ramifica, originando grande número de pequenas
artérias, as arteríolas aferentes. Cada uma dessas arteríolas ramifica-se,
chegando a um néfron (unidade filtradora do rim) (figura 2). A Arteríola
aferente forma um enovelado de capilares sanguíneos, o glomérulo, alojado
em uma cápsula que recolhe o líquido filtrado e desemboca em túbulos onde
a urina de fato é formada, passando depois pelos ureteres até a bexiga,
onde é armazenada. O tubo por onde passa a urina que sai da bexiga para
ser liberada do corpo, é a uretra.
Filtração do sangue – formação da urina
Nos capilares do glomérulo renal, a pressão sanguínea força a saída de
diversas substâncias presentes no sangue, tais como água, uréia, glicose,
aminoácidos, sais e diversas outras moléculas de pequeno tamanho. As
substâncias extravasadas passam por entre as células da parede da cápsula
do glomérulo renal e atingem o túbulo renal, passando a constituir o
chamado filtrado glomerular, ou urina inicial. O filtrado glomerular possui
composição química semelhante ao plasma sanguíneo, destituído de
proteínas, moléculas muito grandes e células, pois não são incapazes de atravessar as paredes dos capilares sanguíneos do
glomérulo.
Nos túbulos do néfron (por onde o líquido filtrado passa), há a reabsorção de substâncias não devem ser excretadas e
passaram para o túbulo na filtração, como glicose, aminoácidos, vitaminas, hormônios, parte dos sais e a maior parte da água do
filtrado, devolvendo essas substâncias ao sangue dos capilares que envolvem o néfron. Esses capilares originam-se da
ramificação da arteríola eferente, pela qual o sangue deixa a cápsula do glomérulo renal. A uréia não é reabsorvida pelas células
das paredes do néfron e, assim, acumula-se no filtrado, e há
também a secreção de substâncias que não saíram do sangue na
filtração para os túbulos. As células da parede dos túbulos
removem ativamente do sangue substâncias como ácido úrico,
amônia e outros compostos indesejáveis.
Acontece, porém, que a permeabilidade da parede do
túbulo depende da presença de ADH, (hormônio antidiurético),
liberado pela hipófise. Esse hormônio tem a propriedade de
aumentar a permeabilidade do túbulo distal e, assim, determinar
maior reabsorção de água.
Bebidas alcoólicas costumam aumentar o volume da
urina. Isso acontece porque o álcool etílico bloqueia a liberação
de ADH no sangue. Assim, perdendo mais água do que deve, a
pessoa sente mais sede que o normal, sintoma conhecido como
ressaca. Além do ADH, há outro hormônio participante do
equilíbrio hidroiônico do organismo: a aldosterona, produzida nas
glândulas supra-renais. Ela aumenta a reabsorção ativa de sódio
e a secreção ativa de potássio nos túbulos renais, possibilitando maior retenção de água no organismo.
Ao fim do percurso pelos túbulos do néfron, o filtrado glomerular transformou-se na urina, um fluido aquoso constituído
predominantemente por uréia, além de amônia, ácido úrico e sais diversos em menor quantidade. Dos 160 litros de filtrado
glomerular produzidos diariamente nos rins de uma pessoa, forma-se apenas 1,5 litro de urina. Portanto, mais de 98% da água do
filtrado são reabsorvidos durante o trajeto pelo túbulo do néfron. Os capilares que reabsorvem as substâncias úteis dos túbulos
renais reúnem-se, formando a veia renal, que leva o sangue para fora do rim.
Substâncias nitrogenadas excretadas pelos vertebrados
As aminoácidos provenientes da quebra de proteínas no corpo são degradados em ácido pirúvico e amônia. O ácido
pirúvico é quebrado na respiração celular, obtendo-se energia. Já a amônia pode ser liberada assim mesmo pela urina (no caso
dos animais aquáticos), pode ser transformada em ureia (mamíferos e tubarões) ou em ácido úrico (répteis e aves). A amônia é
mais tóxica e por isso liberá-la exige uma maior concentração de água na urina. Para evitar a perda de água excessiva pela urina,
a amônia pode ser transformada com gasto de energia em ureia ou ácido úrico, pois por serem menos tóxicos, necessitam de
menos água para serem liberados na urina.
Aminoácidos
NH3 (amônia) tóxica pode ser liberada assim, transformada em ureia ou ácido úrico.
+
ácido pirúvico  CO2 + H2O + energia.
A amônia é uma substância muito tóxica, e deve ser eliminada com uma grande quantidade de água (é muito solúvel em
água), ou seja, os animais que excretam amônia são os peixes e anfíbios, assim mesmo liberando grande quantidade de água
pela urina, não são afetados, já que vivem em ambiente aquático ou úmido.
Animais terrestres (mamíferos) para excretar amônia, teriam que eliminar muita água, o que evita este desperdício é a
transformação da amônia em uréia, que é menos tóxica que a amônia, podendo ser eliminada com menos quantidade de água.
Já os animais terrestres e ovíparos (aves e répteis), não conseguem eliminar os excretas pela casca do ovo, tendo que
armazená-los em seu interior em um compartimento especial, e a quantidade de água deve ser muito reduzida, ou seja,
transformam a amônia em uma substância insolúvel em água, o ácido úrico.
Os peixes de água doce possuem
uma concentração de sais maior em seu corpo
com relação ao ambiente em que vivem,
devido a isso há uma tendência da entrada de
água por osmose, e a saída de sais. A
adaptação dos peixes de água doce que
permite sua sobrevivência é a liberação de
urina bem diluída (com muita água),
compensando o ganho por osmose, e a
absorção de sais da água, compensando a
perda por difusão. Já os peixes de água
salgada, possuem o corpo com concentração
menor de sais em relação ao ambiente, com
isso a tendência é perder água por osmose
para o ambiente e ganhar sais por difusão. A
adaptação que permite a sobrevivência destes
peixes é a ingestão de água (que compensa a
perda por osmose) e a eliminação de sais por
transporte ativo.
Os
peixes
cartilaginosos
ou
elasmobrânquios -tubarões e raias- (que também vivem em ambiente marinho - salgado), possuem uma adaptação diferente: ao
invés de beberem água salgada e liberarem sal para igualarem-se com a concentração do ambiente, transformam amônia em
ureia, que se acumula no sangue e permite que a concentração interna se iguale a água do mar, resolvendo o problema osmótico.
AMÔNIA
ANIMAL
SOLUBILIDADE EM ÁGUA
TOXICIDADE
PEIXES
MUITO SOLÚVEL
ALTA
UREIA
MAMÍFEROS, PEIXES CARTILAGINOSOS (TUBARÕES E
RAIAS)
SOLÚVEL
MÉDIA
EXERCÍCIOS UERJ:
1) UERJ 2007) Os glomérulos renais filtram o sangue de tal forma que células e solutos
de alto peso molecular são retidos, enquanto os de baixo peso molecular vão compor a
solução denominada filtrado glomerular. Ao passar pelos túbulos renais, vários
componentes desse filtrado serão reabsorvidos, enquanto outras substâncias serão nele
secretadas, formando a urina. Observe os gráficos abaixo.
Em
um
indivíduo
normal,
as
quantidades de Na+ e
de glicose filtradas
pelos glomérulos, e as
quantidades dessas
mesmas substâncias
excretadas na urina,
em um período de 24
horas,
estão
representadas
no
gráfico de número:
(A) I (B) II (C) III (D) IV
2) UERJ 2007) Observe, abaixo, o esquema simplificado de como acontece, em
diversos animais, o catabolismo do aminoácido alanina.
Nos animais ovíparos, como as aves e os répteis, o principal produto de excreção
derivado do grupamento de caráter básico desse aminoácido denomina-se:
(A) ureia
(B) ácido úrico
(C) ácido pirúvico
(D) gás carbônico
ÁCIDO ÚRICO
AVES E RÉPTEIS
INSOLÚVEL
PEQUENA
3) UERJ 2009) Os répteis se adaptam com facilidade à vida em regiões desérticas. Por excretarem o nitrogênio pela urina
incorporado em uma substância pouco solúvel em água, seu volume de urina diário é pequeno e, conseqüentemente, sua
ingestão de água é menor. Esse não é o caso do homem, que excreta o nitrogênio através de um produto muito solúvel em água.
Os gráficos abaixo representam a excreção urinária de produtos nitrogenados. Em cada um deles, no eixo da abscissa, estão
indicados os produtos eliminados e, no eixo da ordenada, as respectivas quantidades excretadas em 24 horas. Os gráficos que
correspondem, respectivamente, aos seres humanos e aos répteis são os de números:
(A) 1 e 3
(B) 1 e 4
(C) 3 e 2
(D) 4 e 2
4) UERJ 2010) Uricotélicos são animais que excretam nitrogênio
através de sua incorporação em ácido úrico, substância pouco
solúvel em água. Já os mamíferos excretam o nitrogênio sob a
forma de ureia, composto muito solúvel em água.
Considere a hipótese de que, em algum momento do futuro da
Terra, a água se torne progressivamente escassa. No gráfico
abaixo, as curvas representam as taxas de crescimento
populacional de diversos grupos animais em função da
crescente dificuldade de obtenção de água. Com base no
conceito de seleção natural, a curva que poderia representar os
animais uricotélicos é a identificada por:
(A) P
(B) Q
(C) R
(D) S
5) UERJ 2009) Como consequência dos mecanismos que regulam a pressão osmótica dos peixes
marinhos, os peixes ósseos precisam beber água do mar, enquanto os cartilaginosos não.
O gráfico abaixo mostra a osmolaridade do plasma sanguíneo de peixes marinhos, em relação à da
água do mar.
A coluna do gráfico que representa a osmolaridade do plasma dos elasmobrânquios e a substância
orgânica importante para a manutenção da pressão osmótica nesses animais estão indicadas em:
(A) 1 - ácido úrico
(B) 2 - glicina
(C) 3 - glicose
(D) 4 - ureia
6) (UERJ) A água, principal componente químico do corpo humano, é perdida em
quantidades relativamente altas por meio dos mecanismos de excreção, devendo ser
reposta para evitar a desidratação. Observe o gráfico. Considere que o ponto zero do
gráfico corresponde ao instante a partir do qual uma pessoa deixe de repor a água
perdida por seu organismo. A curva que registra as alterações da densidade da urina
dessa pessoa, em função do tempo, é a identificada pela seguinte letra:
a) W. b) X. c) Y. d) Z.
Gabarito: 1) A 2)B 3) A 4)D 5) D 6) A