CICLO DE LA UREA

INDICE

INTRODUCCIÓN                                                                                          2

RELACIÓN : METABOLISMO DEL NITRÓGENO- CICLO DE LA UREA    3

DEFINICIÓN : UREA                                                                                    8

DEFINICIÓN : CICLO DE LA UREA                                                             8

CICLO DE LA  UREA : FASES                                                                     9

RELACIÓN  : CICLO DE LA UREA- CICLO DEL ÁCIDO CITRICO            10

TRANSTORNOS  DEL CICLO DE LA UREA                                              11

REGULACION DEL CICLO DE LA UREA                                                   15

IMPORTANCIA  DEL CICLO E LA UREA                                                   16

CONCLUSIÓN                                                                                             16

ANEXOS                                                                                                      17

BIBLIOGRAFIA                                                                                            19

INTRODUCCIÓN

El ciclo de la urea también es llamado ciclo de Krebs-Henseleit, en honor al bioquímico alemán Hans Adolf Krebs, quien descubrió y caracterizó las fases y particularidades de este ciclo junto con el bioquímico Kurt Henseleit, también alemán, quien fue su colaborador. Este descubrimiento se llevó a cabo en el año 1932.

El metabolismo de las proteínas da lugar a grandes cantidades de nitrógeno en forma de amonio , compuesto altamente toxico, específicamente los seres urotélicos .

Sabemos que los seres vivos necesitan desechar los excesos de nitrógeno de sus organismos. Sin embargo, no todos lo excretan de la misma manera.

Los seres acuáticos ,organismos amonotélicos ,desechan este compuesto en forma de amonio.

Los reptiles y la mayoría de las aves, organismos uricotélicos ,liberan el nitrógeno del organismo en forma de ácido úrico.

En el caso de los vertebrados terrestres, ureotélicos , la mayoría de éstos desecha los excesos de nitrógeno en forma de urea, se denominan ureotélicos.

El ciclo de la urea es un conjunto de seis reacciones metabólicas encargadas de eliminar el amonio que se forma en la degradación de los aminoácidos y otros compuestos nitrogenados.

Si el amonio no es eliminado a través del ciclo de la urea, puede acumularse en la sangre, lo que genera un alteraciones y estas enfermedades , teniendo un desenlace con consecuencias fatales.

En el presente trabajo veremos a detalle , el metabolismo del nitrógeno a modo de introducción , para poder entender  bien el ciclo de la urea , así mismo veremos  la relación del ciclo de la urea con el ciclo del ácido cítrico , integrando aspectos generales , como definiciones e importancia de lo expuesto.

METABOLISMO DEL NITRÓGENO Y CICLO DE LA UREA

Los seres humanos son totalmente dependientes de otros organismos para convertir nitrógeno atmosférico en las formas disponibles para el cuerpo. La fijación de nitrógeno es realizada por las nitrogenasas bacterianas que forman nitrógeno reducido, NH4+ en cual puede ser entonces utilizado por todos los organismos para formar los aminoácidos.

Descripción del flujo de nitrógeno en la biosfera

El nitrógeno, los nitritos y los nitratos son utilizados por las bacterias (fijación del nitrógeno) y las plantas y nosotros asimilamos estos compuestos como proteínas en nuestra dieta. La incorporación del amoniaco en los animales ocurre a través de acciones del glutamato deshidrogenada y de la glutamina sintasa. El glutamato desempeña el papel central en el flujo del nitrógeno en los mamíferos, sirviendo como donante y receptor del nitrógeno.

El nitrógeno reducido ingresa al cuerpo como aminoácidos libres dietéticos, proteína y amoniaco producidos por el tracto intestinal. Un par de enzimas principales, el glutamato deshidrogenasa y la glutamina sintasa, se encuentran en todos los organismos y efectúan la conversión de amoniaco en los aminoácidos glutamato y glutamina, respectivamente. Los grupos amino y a mido de estas 2 substancias son libremente transferidos a otros esqueletos de carbono por reacciones de transaminación y transamidación.(Anexo 1)

Reacción representativa catalizada por amino transferasas

Las aminotransferasas existen para todos los aminoácidos excepto para la treonina y la lisina. Los compuestos mas comunes implicados como donante/receptor en las reacciones de transaminación son el glutamato y el α-cetoglutarato (α-KG), que participan en reacciones con diversas aminotransferasas. Las amino transferasas séricas tales como glutamato-oxoloacetato-aminotransferasa (SGOT) (también llamada aspartato aminotransferasa, AST) y glutamato-piruvato aminotransferasa sérica (SGPT) (también llamada alanina transaminasa, ALT) han sido utilizadas como marcadores clínicos de daño tisular, con los niveles séricos aumentados indicando un extenso daño celular. La alanina transaminasa tiene una importante función en la entrega de esqueletos de carbono y nitrógenos del musculo esquelético (bajo la forma de alanina) al hígado. En el músculo esquelético, el piruvato es transaminado a alanina, produciendo así una ruta adicional de transporte de nitrógeno del musculo al hígado. En el hígado, la alanina transaminasa transfiere el amoniaco al α-KG y regenera piruvato. El piruvato puede entonces ser entregado en la gluconeogénesis. Este proceso es referido como el ciclo de glucosa-alanina.

El ciclo de la glucosa-alanina es utilizado sobre todo como un mecanismo para eliminar el nitrógeno del musculo esquelético mientras que se reabastece su fuente de energía. La oxidación de glucosa produce el piruvato que puede experimentar la transaminación a alanina. Esta reacción es catalizada por la alanina transaminasa, ALT. Además, durante periodos de ayuno, la proteína del musculo esquelético es degradada por el valor energético de los carbonos del aminoácido y la alanina es un aminoácido importante en l proteína. La alanina entonces entra en la corriente sanguínea y es transportada al hígado. Dentro del hígado la alanina es convertida de nuevo a piruvato que es entonces una fuente de átomos de carbono para la gluconeogénesis. La glucosa recién formada puede entonces entrar a la corriente sanguínea para ser entregada nuevamente al musculo. El grupo amino transportado del musculo al hígado en la forma de alanina es convertido a urea en el ciclo de la urea y es excretado.

Nitrógeno del Tracto Digestivo

Mientras que la glutamina, el glutamato, y los aminoácidos no esenciales restantes pueden ser producidos por lo animales, la mayoría de los aminoácidos que se encuentran en tejidos humanos necesariamente vienen de fuentes dietéticas (sobre 400g de proteínas por día). La digestión de proteínas comienza en el estómago, donde una proenzima llamada pepsinógeno es secretada, autocatalíticamente convertida a pepsina A, y utilizada para el primer paso de la proteólisis. sin embargo, la mayoría de la proteólisis ocurre en el duodeno como consecuencia de las actividades enzimáticas secretadas por el páncreas. Todas las serin proteasas y las zinc peptidasas de las secreciones pancreáticas so producidas bajo la forma de sus respectivas proenzimas. Estas proteasas en el intestino conducen a la producción de aminoácidos, de dipéptidos, y de tripéptidos, todos los cuales son tomados por los eritrocitos de la pared mucosa.

Una vía reguladora indirecta que conduce a la secreción de proenzimas en el intestino es accionada por la presencia de alimentos en el lumen intestinal. Las células endocrinas mucosas especiales secretan las hormonas peptídicas colecistocinina (CCK) y secretina en el sistema circulatorio. Junto, CCK y secretina causan la contracción de la vesícula biliar y la secreción exocrina de un líquido alcalino rico en bicarbonato, que contiene proenzimas proteasas del páncreas en el intestino. Un segundo papel paracrino de la CCK es estimular las células intestinales adyacentes para que secreten entero peptidasas, una proteasa que rompe al tripsinógeno para producir tripsina. La tripsina también activa al tripsinógeno, así como todas las otras proenzimas en la secreción pancreática, produciendo proteasas y peptidasas activas que hidrolizan los polipéptidos dietéticos.

La reacción de Glutamato Deshidrogenada

La reacción catalizada por el glutamato deshidrogenasa es:

El glutamato deshidrogenasa utilizada tanto los cofactores del nucleótido de nicotinamida; NAD+ en la dirección de la liberación del nitrógeno y NADP+ para la incorporación del nitrógeno. En la reacción hacia adelante como se muestra el glutamato deshidrogenasa es importante en la conversión de amoniaco libre y α-KG a glutamato, formando uno de los 20 aminoácidos requeridos para la síntesis de proteínas. Sin embargo, se debe reconocer que la reacción reversa es un proceso crucial anapletórico que enlaza el metabolismo del aminoácido con la actividad del ciclo del TCA (acido tricarboxilico). En la reacción reversa, el glutamato deshidrogenasa proporciona una fuente de carbono oxidable usada para la producción de energía, así como un reducido portador de electrones, NADH. Según lo esperado para un punto de ramificación de la enzima con un importante acoplamiento al metabolismo energético, el glutamato deshidrogenasa es regulada por la carga de energía celular. El ATP y el GTP son efectores alostéricos positivos de la formación de glutamato, mientras que el ADP y el GDP son efectores alostéricos positivos de la reacción reversa, así cuando el nivel de ATP es alto, la conversión de glutamato a α-KG y a otros intermediarios del ciclo del TCA es limitada, cuando la carga de energía celular es baja, el glutamato es convertido a amoniaco y a intermediarios oxidables del ciclo del TCA. El glutamato es también un principal donante amino para otros aminoácidos en reacciones de transaminación subsecuentes. Los múltiples papeles del glutamato en el balance del nitrógeno lo convierten en una puerta entre el amoniaco libre y los grupos aminos de la, mayoría de los aminoácidos.(Anexo 2)

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