Recuerda…

• Amoniaco (NH3) base relativamente, se presenta predominantemente como ión amonio (NH4). Ambos tóxicos, en altas concentraciones producen daño cerebral.

• Amoníaco debe ser inactivado y luego eliminado. La inactivación y eliminación del amoníaco son posibles por diferentes mecánismos.

• Animales acuáticos pueden eliminar amoníaco directamente a través de las branquias.

• Los vertebrados terrestres, la mayor parte del amoníaco es transformada en urea antes de ser eliminada (animales ureotélicos) glutamina, aminoácido encargado de almacenar de manera temporal, mantener dentro de los niveles aceptados y transportar el amonio.

Urea di-amida del ácido carbónico. - resulta relativamente atóxica. - debido a su tamaño y carga eléctrica (neutra) puede traspasar membranas biológicas y ser fácilmente trasportada por la sangre y eliminada en la orina. - se produce exclusivamente en el hígado por medio de una serie cíclica de reacciones (ciclo de la urea) que comienza en las mitocondrias y continúan en el citoplasma.-los dos nitrógenos amino proceden del NH4, el segundo es incluido previamente en el aspartato y el grupo ceto proviene del hidrogeno carbonato o del dióxido de carbono, que esta en equilibrio con el anterior.- regulación del ciclo de la urea dependerá de la composición de la dieta. Una dieta rica en proteínas aumentará la oxidación de los aminoácidos, produciendo urea por el exceso de grupos aminos, al igual que en una inanición severa.

CICLO DE LA UREA

una ruta metabólica cíclica que transforma el amoniaco de los aminoácidos en urea.

el amoniaco es TÓXICO

HÍGADOMitocondria

Citosol

ANIMALES UREOTÉLICOS

AMONIOTÉLICOS – Animales acuáticos

otr

os

en

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URICOTÉLICOS – P. ej. Aves

PRIMEROS PASOS

TRANSAMINACIÓN: aminotransferasas

Requieren fosfato de piridoxal, vitamina B6, como coenzima

DESAMINACIÓN, por L-glutamato deshidrogenasa.

• Sólo en matriz mitocondrial de los hepatocitos

• Su mutación produce hiperinsulismo – hiperamonemia

(↑ NH4+ e hipoglucemia)

ez. alostérico α6

CICLO DE LA UREA• Paso previo: formación del carbamil fosfato

– Enzima: carbamil fosfato sintetasa– Aporta: un carbono y un grupo amino.

• Segundo grupo amino: lo aporta un aspartato (que puede provenir del glutamato)

• El ciclo de la urea consume ATP.• Inicio del ciclo:

Ornitina + carbamil fosfato citrulinaornitinatranscarbimalasa

  El ciclo de la urea reúne dos grupos amino y un bicarbonato, para formar una molécula de urea:

                                                                                                                                                                     La  síntesis  de  la  urea  requiere  4Pi  de  alta  energía.  2  ATP para  formar  el  carbamoil-P  y  un  ATP  para  producir argininosuccinato. En la segunda reacción el ATP se hidroliza a AMP y Pi, AMP que puede ser nuevamente hidrolizado para dar 2 Pi. 

Conexiones entre los ciclos del ácido cítrico y de la urea

• fumarato producido en la reacción de la argininosuccinato liasa es también un intermediario del ciclo del ácido cítrico, los ciclos están, en principio, interconectados – en un proceso conocido como el “doble ciclo de Krebs”-. Sin embargo, cada ciclo puede funcionar de manera independiente y la comunicación entre ellos depende del transporte de intermedios clave entre la mitocondria y el citosol. Varios enzimas del ciclo del ácido cítrico, incluyendo la fumarasa (fumarato hidratasa) y la malato deshidrogenasa, también están presentes como isozimas en el citosol. El fumarato generado en la síntesis citosólica de arginina puede, por tanto, convertirse en malato y a continuación en oxalacetato en el citosol, y estos intermedios pueden seguir siendo metabolizados en el citosol o ser transportados a las mitocondrias para su utilización en el ciclo del ácido cítrico. El aspartato formado en las mitocondrias por transaminación entre oxalacetato y glutamato puede ser transportado al citosol, en donde actúa como donador de nitrógeno en la reacción del ciclo de la urea catalizada por la argininosuccinato sintetasa. Estas reacciones, que constituyen la desviación del aspartato-argininosuccinato, proporcionan vínculos metabólicos entre las rutas separadas por las que se procesan los grupos amino y los esqueletos carbonados de los aminoácidos.