Bioquimica

CATABOLISMO DEL NITROGENO PROTEICO Y CICLO DE LA UREA

Cualquier excedente de aminoácidos sobre las necesidades del organismo se degrada. Se elimina el grupo amino, formando amoniaco, que es extremadamente toxico. El amoniaco se convierte en un compuesto no toxico (urea) mediante el ciclo de la urea, pudiendo excretarse por la orina. También puede incorporarse una pequeña parte de amoniaco a laglutamina.
El sito más importante de degradación de aminoácidos es el hígado. La eliminación de nitrógeno puede dividirse en dos estados principales:
* Eliminación de grupo amino de los aminoácidos.
* Formación de urea a través del ciclo de la ornitina.

Eliminación del grupo amino
Esta vía incluye dos reacciones de transaminación.
Transdesaminación:
La transedesaminacion es unatransaminación ligada a la desaminación oxidativa.
* La transaminacion es la transferencia de grupos amino de aminoácidos para formar glutamato en el citosol.
* La desaminación oxidativa, catalizada por la glutamato deshidrogenasa, elimina el grupo amino del glutamato. La reacción tiene lugar en la mitocondria y el grupo amino liberado entra entonces en el ciclo de la urea.
Transaminación:Implica dos reacciones de transaminación.
* La primera transfiere el grupo amino a un α-cetoglutarato, formando glutamato.
* En la segunda, la acido aspártico aminotransferasa transfiere el grupo amino del glutamato al oxalacetato, formando acido aspártico.
(La transaminación que implica a los aminoácidos esenciales sueles ser unidireccional por que el cuerpo no puede sintetizar elα-cetoacido equivalente.)
A continuación el ácido aspártico entra en el ciclo de la urea fusionándose con citrulina. De este modo entra un segundo grupo amino al ciclo de la urea, proporcionando un segundo átomo de nitrógeno para formar urea.

Formacion de Urea por el ciclo de la Ornitina.
El ciclo de la urea consta de cinco reacciones, que llevan a la síntesis de urea atravez de dos compuestosinorgánicos CO2 y NH4+. La urea (NH2-CO-NH2) contiene dos atomos de nitrógeno: Un nitrógeno lo aporta el amoniaco formado por la transdesaminación de los aminoaciods y el otro deriva del acido aspártico. El ciclo utiliza una molecula transportadora, la ornitina, que se regenera (de manera similar a como el ciclo del ATC usa el oxalacetato).
Localización:
Hepatocitos, principalmente en las célulasperiportales.
Zona:
Las dos primeras reacciones tienen lugar en la mitocondria mientras que las ultimas tres en el citosol.

Ciclo de la Urea.
1. Formacion de carbomoil fosfato.
Es el paso irreversible, limitante de velocidad, de la vía catalizado por la carbomoil fosfato sintasa I (CPSI).

2. Formacion de citrulina.
El grupo carbamoil se transfiere a la ornitina mediante la ornitinatranscarbamilasa.

3. Síntesis de argininosuccinato.
La argininosuccinato sintasa cataliza la condensación de citrulina con acido aspártico.

4. Escisión de argininosuccinato a fumarato y arginina mediante la argininosuccinato liasa

5. Escision de arginina a ornitina y urea mediante la arginasa.

La arginina es específica del hígado, lo que significa que solo puede producirurea. La urea formada es transportasa por la sangre hasta los riñones para ser excretada por la orina.

Control del ciclo de la urea.
Este se puede dar a dos niveles: control alostérico a corto plazo y regulación a largo plazo.

Control alostérico a corto plazo.
El principal control del ciclo de la urea lo realiza el N-acetil glutamato (formado a partir del CoA y de glutamato), que activaalostéricamente la carbamoil fosfato sintasa I, la enzima que cataliza el paso limitante del ciclo de la urea. ¿Cómo funciona? Tras una comida rica en proteínas los aminoácidos en exceso son desaminados, resultando un incremento de la concentración de glutamato y, por tanto, de N-acetil glutamato. Este activa la CPSI y , así, el ciclo de la urea puede hacer frente a la carga extra de nitrógeno....