Ciclo De La Urea

Ciclo de la urea

Fue descubierto en 1932 por Hans krebs y Kurt Henseleit, fue el primer ciclo metabólico elucidado, aun antes que el ciclo de los ácidos tricarboxilicos que fue descubierto en 1937. Sus reacciones individuales fueron descritas en mayor detalle después por Sarah Rateney y Philip Cohen.

Introducción

Los organismos vivientes excretan el exceso de nitrógeno resultante del metabolismo de proteínas y aminoácidos en una de tres formas distintas.

 Muchos excretan amonio, especialmente los organismos acuáticos amoniotelicos.

 Otros excretan urea, caso de la mayoría de los vertebrados terrestres “Urotelicos”

 Y un grupo mas, excretan ácido úrico, particularmente aves y reptiles terrestres “uricotelicos”

El amoniaco (NH3) es una base relativamente fuerte que a valores fisiológicos de pH, se presenta predominante como ion amonio (NH4) ambos son tóxicos y altas concentraciones provocan daño cerebral, esta es la razón por la cual debe ser inactivo y eliminado, lo cual se hace posible por la articulación de varios problemas mecánicos.

Urea

La urea reúne dos grupos amino y un bicarbonato en su molécula. Es la diamida del acido carbónico, a diferencia del amonio, la urea no es básica por lo cual es atoxica. Además por ser pequeña y de carga eléctrica neutra la urea puede atravesar las membranas biológicas y ser fácilmente transportada por la sangre y eliminada por la orina.

Se produce exclusivamente en el hígado por medio de una serie clínica de reacciones que comienzan en las mitocondrias y terminan en el citoplasma.

Biosíntesis de urea

Ocurre en 4 etapas

1. Transaminación

2. Desaminacion oxidativa del glutamato

3. Transporte de amoniaco

4. Reacciones del ciclo de la urea

Ciclo de la urea

• Es una ruta metabólica de seis pasos que resulta que resulta en la conversión de dos moléculas de amonio y una de bicarbonato en una de urea. Se trata de la vía metabólica de eliminación de nitrógeno procedente del catabolismo de las proteínas. Tiene lugar exclusivamente en el hígado.

• Los diversos compuestos pueden entrar por casi cualquier parte del ciclo y el producto final de desecho es la urea. La mayoría del ciclo de la urea es “citosolico” pero la orinitina transcarboxilasa es intramitocondrial. Los principales ingresos del ciclo son los aminoácidos, los cuales degradan su parte amínica en el ciclo y su parte carboxílica en el ciclo de krebs.

El ciclo de la urea consta de dos reacciones mitocondriales y cuatro citoplasmáticas.

Reacciones del ciclo de la urea

1. El primer paso ocurre en las mitocondrias, donde se forma en carbonil fosfato, a partir de HCO3 y de NH4, consumiendo dos ATP. El primer grupo amino que ingresa al ciclo proviene del amoniaco libre intramitocondrial, que se utiliza junto con el bicarbonato (producto de la respiración celular) para producir Carbamoil – fosfato – sintetasa I. Enzima alosterica y modulada (+) por el N – acetilglutamato. El compuesto formado tiene un potencial químico alto debido a su residuo de carbamoilo. En las mitocondrias hepáticas las (e) constituyen alrededor del 20% de la proteína de la matriz.

2. El carbonil – fosfato cede su grupo carbamoilo a la ornitina, para formar citrulina y liberar Pi. Reacción catalizada por la ornitina transcarboxilasa. La citrulina se libera al citoplasma, este compuesto alcanza al citoplasma por medio de un transportador.

3. El segundo grupo amino procedente del aspartato (producido en la mitocondria por la transaminación y posteriormente exportado al citosol) se condensa con la citrulina para formar arginino succinato. Reacción catalizada por la arginino succinato sintetasa citoplasmática. Esta reacción es endergonica y exige energía, la enzima que la cataliza también requiere ATP por lo cual el ATP es hidrolizado

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