尿素是一种有机化合物,具体定义和特性如下:
一、化学定义与组成
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化学式与分子量
尿素的化学式为 CO(NH₂)₂ ,分子量为 60.06 ,由碳、氮、氧、氢四种元素组成。
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物理性质
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通常呈白色针状或棒状晶体,工业产品可能为略带微红色的颗粒状固体。
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熔点为 132.7℃ ,易溶于水(20℃时100ml水可溶解105g),微碱性,与酸反应生成盐类。
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二、生物化学功能
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代谢途径
尿素是哺乳动物(包括人类)蛋白质代谢的终产物,通过 尿素循环 在肝脏合成,最终通过肾脏排泄。
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生理意义
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在动物体内,尿素是清除过量氨的主要方式,避免氨毒性。
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人类尿液中尿素浓度可反映蛋白质代谢状态。
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三、应用领域
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农业用途
作为氮肥使用时,尿素易被土壤微生物转化为植物可吸收的碳酸铵或碳酸氢铵。但高温加工可能产生缩二脲(双缩脲),需控制温度以避免对作物的抑制作用。
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工业与生活
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工业上通过氨气和二氧化碳合成;
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生活中,尿液检测常用于评估蛋白质摄入量;
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发酵食品和饮料中可能添加少量尿素作为氮源。
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四、检测与临床意义
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血液检测
血液中尿素浓度(BUN)是评估肝肾功能的重要指标。正常范围通常为 3.2-7.1mmol/L ,异常可能提示肝病、肾衰或蛋白质代谢异常。
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临床应用
- 尿素氮(BUN)值异常需结合其他检查(如肌酐、蛋白质摄入量、生活习惯等)综合判断。
总结
尿素是生物体内蛋白质代谢的核心产物,兼具化学合成与天然代谢产物的双重属性,广泛应用于农业、工业及医疗领域,其代谢机制和生理功能仍为研究热点。