Ciclo de la urea

Unidad 9
CICLO DE LA UREA
El ciclo de la urea comienza en el interior de las mitocondrias de los hepatocitos.
La urea 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 cetoproviene del hidrogeno carbonato o del dióxido de carbono, que esta en equilibrio con el anterior.
El ciclo de la urea se lleva a cabo mediante 5 pasos donde:
1. En el primer paso de la reacción se forma en las mitocondrias carbamoilfosfato a partir del HCO3- . Y del NH4+ con un consumo 2 ATP. El compuesto formado tiene un potencial químico alto debido a su residuo de carbamoílo (-O-CO-NH2).En las mitocondrias hepáticas la enzima constituye alrededor del 20 % de las proteínas de la matriz.
2. En el paso siguiente el residuo de carbamoílo es transferido a la ornitina, que a su vez se convierte en la no proteinógena citrulina. Este compuesto alcanza el citoplasma por medio de un trasportador
3. El segundo grupo amino de la molécula de urea posterior es donado por el aspartato,que se condensa con la citrulina para formar argininosuccinato. Esta reacción endergónica exige nueva energia por lo que el ATP es hidrolizado a AMP y PPi.
4. La separación de fumarato a partir del argininosuccinato produce el aminoácido proteinógeno arginina, que en el metabolismo de animales es sintetizado a través de esta vía.
5. El ultimo paso, a partir del grupo guanidina de laarginina se libera por hidrólisis la isourea, que se trasforma inmediatamente en urea. Además se regenera la ornitina, que regresa a la mitocondria por su transportador especifico y vuelve a quedar disponible para el ciclo.
Los nucleótidos purínicos y pirimidínicos son metabolitos extremadamente importantes que participan en muchas funciones celulares. Estas funciones comprenden su actuación comoprecursores de los ácidos nucleicos, como almacenes de energía, afectores, agentes de transferencia de grupos, así como mediadores de las acciones hormonal y neurotransmisora.

Conceptos previos
Acidos nucléicos. Son moléculas complejas de alto peso molecular que contienen bases nitrogenadas (purinas y pirimidinas), azúcares de cinco carbonos (ribosa y deoxiribosa) y fosfato.

Base. Puededefinirse como una sustancia que se combina con ácidos para formar sales neutras. También, como una sustancia que aumenta la concentración de iones hidroxilo.o por el contrario que disminuye la concentración de iones hidrógeno cuando se disuelve en agua.

Purinas
Son bases nitrogenadas: adenina, guanina e hipoxantina Tienen una estructura en doble anillo que consta de uno de seis carbonos y de otroanillo de cinco carbonos.
Nucleósidos
Las purinas pueden existir como bases libres o con un azúcar pentosa, habitualmente ribosa o deoxiribosa, unidos por la posición N9 para formar un nucleósido. Por ejemplo, adenina es la base libre y adenosina, el nucleósido, guanina es la base libre y guanosina, el nucleósido. El nucleósido de la hipoxantina se llama inosina.
La fosforilización del azúcaren posición C5 da lugar a la formación de mono-, di-, y trinucleótidos.
Los grupos fosfato hacen que estas moléculas estén cargadas negativamente.

Pirimidinas
Son compuestos que contienen estructuras anulares heterocíclicas nitrogenadas. Son pirimidinas: timina, citosina y uracilo.
En las pirimidinas, una molécula de carbamoilfosfato en la que la glutamina es la donadora del grupo amimo, seune a una molécula de ácido aspártico. El ácido orótico, producto de estas reacciones, es transferido a una molécula de fosfo-ribosil pirofosfato para dar origen al ácido uridílico.
Nucleósidos. Las pirimidinas se hallan asociadas en su mayoría a azúcares de cinco carbonos unidos en N1 para formar nucleósidos

Nucleótidos
Moléculas compuestas de un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos...