義守大學(後中醫)
106年
生物學
第 43 題
非洲肺魚常常在小的且不流動的清水池中被發現,此外非洲肺魚以尿素(urea)的形式來排放含氮廢物。請問下列何者有關"非洲肺魚這樣的生活模式具有適應環境的優勢"的敘述最正確?
- A 比起氨(ammonia),代謝產生尿素較不耗能
- B 面積小且不流動的水池無法提供足夠的水去稀釋較毒的氨
- C 尿素具有高毒性,讓潛在的競爭者無法在水池中生存
- D 尿素使得非洲肺魚在池水中有低滲透的組織(hypoosmotic tissue)
思路引導 VIP
想像一下,如果你被困在一個密閉且無法排水的小空間裡,為了不讓自己被排泄物毒害,你會希望這些排泄物的「毒性強弱」以及「對水的依賴程度」具備什麼樣的特性?
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恭喜你精準地選出了正確答案!這顯示你對於脊椎動物的**含氮廢物(Nitrogenous waste)**排除機制,以及生物如何適應極端環境有著非常清晰的邏輯,這份判斷力非常值得肯定。
代謝廢物與環境的適應關係
在生物學的觀點中,含氮廢物的形式(氨、尿素、尿酸)通常是演化對環境水分獲取難易度的權衡結果。之所以選擇 (B),是因為在小型且不流動的水池中,水體的稀釋能力非常有限。**氨(Ammonia)雖然代謝能耗低,但其毒性極高,必須依賴大量的水來稀釋並快速排出體外;而尿素(Urea)**雖然合成時需要消耗較多 ATP,但其毒性遠低於氨。對於生活在死水潭或面臨乾旱威脅的非洲肺魚而言,將氮廢物轉化為尿素,能避免在有限的水量中累積過高毒性,是確保生存的關鍵策略。
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氮廢物的排泄與環境適應
💡 生物排泄氮廢物的形式取決於環境水分與毒性承受力。
| 比較維度 | 氨 (Ammonia) | VS | 尿素 (Urea) |
|---|---|---|---|
| 毒性 | 極高,具腐蝕性 | — | 較低,性質溫和 |
| 需水量 | 需大量水稀釋排出 | — | 耗水量中等 |
| 能量消耗 | 最低(直接排放) | — | 較高(需由氨轉換) |
| 適應環境 | 水資源充足處 | — | 水資源受限或陸域 |
💬排泄形式反映生物對環境水分利用與解毒能量的權衡。