6-ciclo Da Ureia

Ciclo da Ureia 

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Os aminoácidos, além de constituintes das proteínas, podem ser usados como precursores de moléculas biológicas azotadas tais como heme, nucleótidos, glutationa e aminas fisiologicamente activas. O excesso de aminoácidos da dieta não é armazenado nem excretado: é convertido em piruvato, oxaloacetato e α -cetoglutarato. Os aminoácidos são por isso precursores de glucose, ácidos gordos e corpos cetónicos, podendo ser usados na produção de energia.

Ciclo da Ureia

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Os organismos vivos excretam o excesso de nitrogénio de três modo possíveis 1º- Muitos animais aquático simplesmente excretam amónia que é uma substância altamente tóxica para animais marinhos 2º Em água menos profundas transformam a amónia em ácido úrico ou uratos, caso de aves e répteis 3º Na maioria dos vertebrados terrestres a amónia é transformada em ureia Esta síntese é efectuada no fígado.

Ciclo da Ureia  Neste

processo há desaminação oxidativa do aminoácido com produção de amónia e transformação desta em ureia que é excretada.  Este processo faz-se no fígado por dois mecanismos:  1-Transaminação  2-Desaminação oxidativa

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A desaminação é levada a cabo principalmente pela glutamato desidrogenase, uma enzima mitocondrial que usa quer NAD+ quer NADP+ As causas da toxicidade do amónio não são bem conhecidas, mas sabe-se que quando a concentração de amónio é muito alta, este reage com o glutamato para formar glutamina, numa reacção catalizada pela glutamina sintase.

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Para repôr os níveis de glutamato, outros aminoácidos reagem com o α -cetoglutarato por transaminação O resultado é o progressivo esgotamento das reservas de α -cetoglutarato e glutamato, com consequências a nível cerebral. A ureia é sintetizada no fígado, que depois a excreta para a corrente sanguínea, de onde é libertada pelo rim. A reacção global do ciclo da ureia é:

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O primeiro passo é a formação de carbamoil-fosfato, uma forma activada de azoto, por acção da carbamoil-fosfatase

Ciclo da Ureia  O grupo carbamoil é então transferido

para a ornitina para produzir citrulina. Esta duas moléculas são aminoácidos "especiais", pois não fazem parte da estrutura de proteínas, por meio da enzima ornitina-transcarbamoilase.

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Estas duas primeiras reacções ocorrem na mitocôndria. A citrulina é então transferida para o citoplasma, onde ocorre o resto do ciclo. O segundo átomo de azoto presente na ureia é proveniente do aspartato. O aspartato reage com a citrulina por acção da enzima argininosuccinase-sintetase.

Ciclo da Ureia 

O argininosuccinato é depois clivado em arginina e fumarato por acção da enzima argininosuccinase. O fumarato pode entrar no Ciclo de Krebs para produzir NADH e oxaloacetato, que por sua vez pode ser reconvertido em aspartato por transaminação.

Ciclo da Ureia  A hidrólise da arginina produz ureia e

ornitina, por acção da enzima arginase. A ornitina ao reentrar na mitocôndria pode recomeçar o ciclo.

Ciclo da Ureia  O ciclo da ureia tem um elevado custo

energético, equivalente à hidrólise de 4 ATP a 4 ADP. No entanto, este custo pode ser recuperado na cadeia transportadora de electrões, uma vez que um NADH é produzido na desaminação do glutamato e outro NADH na posterior oxidação do fumarato a oxaloacetato, o que é equivalente a cerca de 6 ATP.

Ciclo da Ureia Regulação do Ciclo da Ureia A carbamoil-fosfato-sintetase I, catalisadora do primeiro passo do ciclo da ureia é activada alostericamente pelo N-acetilglutamato que é sintetizado a partir do glutamato e do acetilCoA em presença da enzima Nacetilglutamato-sintase. Quando há aumento da quebra de proteínas a concentração de glutamato aumenta como resultado do processo de transaminação. A presença de glutamato activa a síntese de N-acetilglutamato, aumentando a concentração em carbamoil-fosfato-sintetase I e consequentemente a produção de Ureia. 

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Ciclo da Ureia  As enzimas do ciclo da ureia são

controladaspelas concentrações dos seus substractos. Em indivíduos com deficiências hereditárias de enzimas do ciclo da Ureia, sem ser a arginase, os substractos acumulam-se . Este processo implica o aparecimento de hiperamonémia produzindo letargia, deficiência mental e morte.