El documento describe el ciclo de la urea, un proceso metabólico que convierte el amoníaco tóxico de los aminoácidos en urea. El ciclo ocurre principalmente en el hígado y requiere 4 moléculas de ATP. Reúne dos grupos amino y un bicarbonato para formar urea, la cual puede eliminarse fácilmente a través de la orina. También existe una conexión entre el ciclo de la urea y el ciclo del ácido cítrico, donde los intermedios pueden transportarse entre la mit

1. Recuerda…

2. • 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.

3. 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.

4. CICLO DE LA UREA
una ruta metabólica cíclica que transforma el
amoniaco de los aminoácidos en urea.
el amoniaco es TÓXICO
HÍGADO
Mitocondria
Citosol
ANIMALES UREOTÉLICOS
AMONIOTÉLICOS – Animales acuáticos
otros
en
seproduce
es
en
URICOTÉLICOS – P. ej. Aves

5. 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

6. 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 citrulina
ornitina
transcarbimalasa

8. 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.

10. 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.