Medico

CICLO DE LA UREA

Ciclo de la Urea
• Una parte importante del NH4+ formado durante la utilización
de aminoácidos se utiliza en la biosíntesis de compuestos
nitrogenados.
• Los vertebrados excretan el NH4+ no utilizando siguiendo uno
de tres mecanismos posibles y se clasifican según el producto
final excretado:
– Amonio (amoniotélicos): especies acuáticas
– Urea (ureotélicos): mayoríade vertebrados terrestres
– Ácido Úrico (uricotélicos): aves y reptiles terrestres

• La Urea es sintetizada en el hígado por las reacciones del Ciclo
de la Urea, enunciado por Hans Krebs y Kurt Henseleit en
1932, y que comprende cinco reacciones enzimáticas, dos
realizadas en las mitocondrias y tres citosólicas
• La estequiometría del ciclo de la Urea será:

CO2 + NH4+ + 3 ATP +aspartato + 2H2O ――→
UREA + 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi + fumarato

Metabolismo del Amonio (Fase Mitocondrial)

Carbamilfosfato Sintetasa
La primera reacción del Ciclo de la Urea es la síntesis de
Carbamilfosfato a expensas del NH4+ y el CO2 intramitocondriales.
 La síntesis de Carbamilfosfato, aunque se trate de una molécula
muy simple, comprende varios pasos, todos ellos catalizados por laCarbamilfosfato Sintetasa y utiliza dos moléculas de ATP.
 Es el paso limitante en el proceso de síntesis de urea:




Los eucariotes tienen dos isoenzimas de la
Carbamilfosfato Sintetasa

◦ Carbamilfosfato Sintetasa I. Es mitocondrial, utiliza
NH4+ como fuente de nitrógeno y participa en el
Ciclo de la Urea
◦ Carbamilfosfato Sintetasa II. Es citosólica, utiliza a la
glutaminacomo fuente de nitrógeno y participa en la
síntesis de nucleótidos de pirimidina.



La Carbamilfosfato Sintetasa I, es el paso
limitante en el Ciclo de la Urea

Ornitina Transcarbamilasa
 El grupo carbamilo del Carbamilfosfato, por su estructura

de anhidrido, es fácilmente transferible, proceso que es
catalizado en el segundo paso mitocondrial de la síntesis de
la Urea por laenzima Ornitina transcarbamilasa, la cual
transfiere el grupo carbamilo a la ornitina, liberando fósforo
inórganico y formando el aminoácido Citrulina.

Ciclo de la Urea

Argininosuccinato Sintetasa
La Citrulina, formada en el paso anterior, debe ser transportada al
citoplasma para proseguir ahí el proceso de síntesis de Urea.
 En el ambiente citoplásmico la enzima ArgininosuccinatoSintetasa
cataliza la condensación de la citrulina con el aspartato, el cual es así el
donador del segundo grupo amino, para la formación de Urea.
 Esta reacción requiere la utilización de ATP, el cual es hidrolizado a AMP
y PPi.
 La posterior hidrólisis del PPi a fósforo inórganico por la pirofosfatasa
citoplásmica, orienta esta reacción hacia la derecha.


Argininosuccinasa
 LaArgininosuccinasa rompe el argininosuccinato,
formando arginina y liberando al citoplasma,
como fumarato, el esqueleto carbonado del
aspartato.

Arginasa
Finalmente, la enzima Arginasa hidroliza a la Arginina, liberando Urea y
regenerando la Ornitina.
 La Urea será excretada.
 La Ornitina debe ser regresada al interior de la mitocondria para
proseguir activamente en la realización delCiclo de la Urea.
 Finalmente observamos que toda la Urea que se produce se origina por
la hidrólisis del aminoácido Arginina








1. El primer grupo amino que ingresa al ciclo proviene del
amoníaco libre intramitocondrial. El amoníaco producido en
las mitocondrias, se utiliza junto con el bicarbonato
(producto de la respiración celular), para producir
carbamil-fosfato.Reacción dependiente de ATP y catalizada
por la carbamilfosfato-sintetasa I. Enzima alostérica y
modulada (+) por el N-acetilglutamato.
2. El carbamil-fosfato cede su grupo carbamilo a la ornitina,
para formar citrulina y liberar Pi. Reacción catalizada por la
ornitina transcarbamilasa. La citrulina se libera al
citoplasma.
3. El segundo grupo amino procedente del aspartato
(producido en la...