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Urea y el metabolismo del
Nitrógeno
Javier Eduardo González Servín
Universidad de Guanajuato
• El nitrógeno, los nitritos y los nitratos son
utilizados por las bacterias (fijación de
nitrógeno) para formar nitrógeno
reducido. Este es utilizado por todos lo
organismos para la formación de
aminoácidos.
• El glutamato desempeña el papel central en el
flujo de nitrógeno en los mamíferos, sirviendo
como donante y receptor de nitrógeno.
Glutamato Deshidrogenasa
• En la reacción hacía adelante la glutamato
deshidrogenasa es importante en la
conversión de amoníaco libre y α-KG a
glutamato
• La reacción reversa es un proceso crucial que
enlaza el metabolismo del aminoácido con la
actividad del Ciclo de Krebs. Proporciona una
fuente de carbono oxidable usada para la
producción de energía así como un NADH.
Glutamina Sintasa
• Produce la glutamina. Su papel es llevar el
amoníaco desde tejidos periféricos al riñón,
donde el nitrógeno amida es hidrolizado por la
enzima glutaminasa; este proceso regenera el
glutamato y el ión amoniaco libre, que se
excreta en la orina.
Nitrógeno Gastro Intestinal
• Mientras que la glutamina, el glutamato, y los
aminoácidos no esenciales restantes pueden
ser producidos por los animales, la mayoría de
los aminoácidos que se encuentran en tejidos
humanos necesariamente vienen de fuentes
dietéticas
• Subsiguiente a la hidrólisis luminal, pequeños
péptidos y aminoácidos son transferidos a
través de los enterocitos a la circulación portal
por difusión, difusión facilitada, o transporte
activo.
• A diferencia de las grasas y de los
carbohidratos, el nitrógeno no tiene ningún
depósito designado para almacenarse en el
cuerpo.
• Las reacciones dominantes implicadas en
remover el nitrógeno de los aminoácidos del
cuerpo son conocidas como transaminaciones
• La transaminación implica mover un grupo
α-amino desde un α-aminoácido donador al
carbono ceto de un α-cetoácido receptor.
• Esta clase de reacciones concentra el
nitrógeno de todos los aminoácidos libres en
una pequeña cantidad de compuestos;
entonces:
a) Son desaminados por medio de oxidación,
produciendo amoníaco.
b) Sus grupos aminos son convertidos en urea
Desaminación
• El glutamato, formado en el curso de la
eliminación de nitrógeno, es desaminado por
medio de la oxidación por la glutamato
deshidrogenasa hepática formando amoniaco,
• El Glutamato también puede ser convertido a
glutamina por la glutamina sintasa y
transportada a las células de los túbulos
renales. Allí la glutamina es secuencialmente
desaminada por la glutaminasa y desaminada
por la glutamato deshidrogenasa renal.
• El amoníaco producido en las dos últimas
reacciones es excretado como Amoniaco
(NH4
+) en la orina.
Urea
• La urea es un compuesto químico cristalino e
incoloro.
• Fórmula: CH4N2O
• Masa molar: 60,06 g/mol
• Soluble en: Agua
Ciclo de la Urea o Ciclo de Krebs-
Henseleit.
• Aproximadamente el 80% del nitrógeno
excretado está en la forma de urea que se
produce exclusivamente en el hígado, en una
serie de reacciones que se distribuyen entre la
matriz mitocondrial y el citosol.
Reacciones del ciclo de la urea
• La arginina de la dieta o del metabolismo de
las proteínas es rota por la enzima citosólica
arginasa, generando urea y ornitina.
• En reacciones subsecuentes del ciclo de la
urea un nuevo residuo de urea es construido
sobre la ornitina, regenerando arginina y
perpetuando el ciclo.
• El ciclo de la urea funciona solo para eliminar
el exceso de nitrógeno. Cuando las proteínas
dietéticas aumentan significativamente, las
concentraciones de las enzimas se elevan.
(feed-back positivo)
Complicación de una mala excreción
de Nitrógeno
• Síndrome urémico en nefropatía crónica.
• Neurotoxicidad asociada al amoníaco.
• Michael W King PhD |
© 1996–2014
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Urea y el metabolismo del nitrógeno

  • 1. Urea y el metabolismo del Nitrógeno Javier Eduardo González Servín Universidad de Guanajuato
  • 2. • El nitrógeno, los nitritos y los nitratos son utilizados por las bacterias (fijación de nitrógeno) para formar nitrógeno reducido. Este es utilizado por todos lo organismos para la formación de aminoácidos.
  • 3. • El glutamato desempeña el papel central en el flujo de nitrógeno en los mamíferos, sirviendo como donante y receptor de nitrógeno.
  • 4. Glutamato Deshidrogenasa • En la reacción hacía adelante la glutamato deshidrogenasa es importante en la conversión de amoníaco libre y α-KG a glutamato • La reacción reversa es un proceso crucial que enlaza el metabolismo del aminoácido con la actividad del Ciclo de Krebs. Proporciona una fuente de carbono oxidable usada para la producción de energía así como un NADH.
  • 5.
  • 6. Glutamina Sintasa • Produce la glutamina. Su papel es llevar el amoníaco desde tejidos periféricos al riñón, donde el nitrógeno amida es hidrolizado por la enzima glutaminasa; este proceso regenera el glutamato y el ión amoniaco libre, que se excreta en la orina.
  • 7.
  • 8. Nitrógeno Gastro Intestinal • Mientras que la glutamina, el glutamato, y los aminoácidos no esenciales restantes pueden ser producidos por los animales, la mayoría de los aminoácidos que se encuentran en tejidos humanos necesariamente vienen de fuentes dietéticas
  • 9. • Subsiguiente a la hidrólisis luminal, pequeños péptidos y aminoácidos son transferidos a través de los enterocitos a la circulación portal por difusión, difusión facilitada, o transporte activo.
  • 10. • A diferencia de las grasas y de los carbohidratos, el nitrógeno no tiene ningún depósito designado para almacenarse en el cuerpo.
  • 11. • Las reacciones dominantes implicadas en remover el nitrógeno de los aminoácidos del cuerpo son conocidas como transaminaciones • La transaminación implica mover un grupo α-amino desde un α-aminoácido donador al carbono ceto de un α-cetoácido receptor.
  • 12. • Esta clase de reacciones concentra el nitrógeno de todos los aminoácidos libres en una pequeña cantidad de compuestos; entonces: a) Son desaminados por medio de oxidación, produciendo amoníaco. b) Sus grupos aminos son convertidos en urea
  • 13. Desaminación • El glutamato, formado en el curso de la eliminación de nitrógeno, es desaminado por medio de la oxidación por la glutamato deshidrogenasa hepática formando amoniaco,
  • 14. • El Glutamato también puede ser convertido a glutamina por la glutamina sintasa y transportada a las células de los túbulos renales. Allí la glutamina es secuencialmente desaminada por la glutaminasa y desaminada por la glutamato deshidrogenasa renal.
  • 15. • El amoníaco producido en las dos últimas reacciones es excretado como Amoniaco (NH4 +) en la orina.
  • 16. Urea • La urea es un compuesto químico cristalino e incoloro. • Fórmula: CH4N2O • Masa molar: 60,06 g/mol • Soluble en: Agua
  • 17. Ciclo de la Urea o Ciclo de Krebs- Henseleit. • Aproximadamente el 80% del nitrógeno excretado está en la forma de urea que se produce exclusivamente en el hígado, en una serie de reacciones que se distribuyen entre la matriz mitocondrial y el citosol.
  • 18. Reacciones del ciclo de la urea • La arginina de la dieta o del metabolismo de las proteínas es rota por la enzima citosólica arginasa, generando urea y ornitina. • En reacciones subsecuentes del ciclo de la urea un nuevo residuo de urea es construido sobre la ornitina, regenerando arginina y perpetuando el ciclo.
  • 19.
  • 20. • El ciclo de la urea funciona solo para eliminar el exceso de nitrógeno. Cuando las proteínas dietéticas aumentan significativamente, las concentraciones de las enzimas se elevan. (feed-back positivo)
  • 21. Complicación de una mala excreción de Nitrógeno • Síndrome urémico en nefropatía crónica. • Neurotoxicidad asociada al amoníaco.
  • 22. • Michael W King PhD | © 1996–2014 themedicalbiochemistr ypage.org, LLC | info @ themedicalbiochemistr ypage.org