Циклус уреје

Из Википедије, слободне енциклопедије
Пет реакција које чине циклус уреје. Прве две се одвијају у митохондријама, док се преостале три одвијају у цитозолу. Свака од ових реакција има свог катализатора (ензим) који има моћ да убрза реакцију коју регуише.

Приликом деградације амино киселина долази до стварања амонијум катјона, NH4+, који се једним делом користи у биосинтези азотних једињења. Део који се не употреби у биосинтези се код кичмењака низом реакција претвара у уреу и избацује из организма. Синтеза урее је први метаболички процес који је откривен и утврђен. Циклус су први објаснили 1932. године Ханс Кребс и Курт Хенселајт.[1]

Амонијак је веома токсично једињење по организам, док уреја није, и самим тим је неопходно да се амонија трансформише у облик који неће штетити организму. Како је ово један од веома битних метаболичких процеса, било какав дефект у реакцији или реакцијама које чине циклус, може довести до веома озбиљних поремећаја. Један од најзапаженијих дефекта циклуса је акумулација амоније у бубрезима, који доводе до хиперамонемичне енцефалопатије.

Циклус уреје се састоји од пет реакција, од којих прве две се одвијају у митохондријама, док се последње три одвијају у цитозолу:

Реакција Реактанти Производ Катализатор Локација
1 2АТП + HCO3- + NH4+ карбамил фосфат + 2ADP + Pi CPS1 митохондрија
2 Карбамил фосфат + орнитин Цитрулин + Pi OTC митрохондрија
3 Цитрулине + Аспартична киселина + АТП Аргиносукцинат + АМП + PPi ASS цитозол
4 Аргининосукцинат Аргинин + Фумарат ASL цитозол
5 Аргинин + H2O Орнитин + Уреја ARG1 цитозол

Регулација[уреди]

N-ацетилглутамин је молекул од којег зависи синтеза карбамил фосфата, па самим тим и беспрекорни рад циклуса. N-ацетилглутамин има улогу прекидача који активира ензим Карбамил фосфат синтетазу 1, скраћено на енглеском CPS1, који заузврат има улогу катализатора прве реакције циклуса. Молекул N-ацетулглутамин је производ стимулације ензима Н-ацетилглутамин синтетазе, скр. NAGS (на енглеском N-acetylglutamate synthase). Експериментално је утврђено да и амино киселина Аргинин има улогу активатора Н-ацетилглутамин синтетазе.

Здравствени проблеми[уреди]

Токсичност NH4+ и механизам којим штетно делује на организам није темељно објашњен. Оно што се зна је да организму велике количине NH4+ молекула у крвним судовима штети. Изразито осетљив на концентрацију NH4+ у крвотоку је мозак. Било какав поремећај у циклусу, доводи до нагомилавања молекула NH4+, и за последицу има менталну ретардацију и летаргију. Болести најшењће повезане са дефектом овог циклуса су Цитрулинемија и Хиперамонемија.

Цитрулинемија[уреди]

Хиперамонемија[уреди]

Као што сама реч говори, хиперамонемија је метаболички дефект у којем долази до акумулације превелике количине амонијеу крви. Хиперамонемија је веома озбиљно стање, и уколико није под контролом води до енцефалопатије и смрти. Амонијак је једињење које садржи азот. Продукт је катаболизма протеина. Пре излучивања из организма путем урина из бубрега, амонија се прерађује у уреу, по организам мање токсично једињење. Прерада амоније у уреу је главни циљ циклуса уреје.

Хиперамонемија може бити примарног или секундарног облика:

  • Примарна хиперамонемија је резултат генетског дефекта који за исход има или смањену активност једног од ензима који регулише циклус, или потпуни недостатакј едног од ензима. Ово резултује у дефектном раду метаболизма циклуса урее.
  • Секундарна хиперамонемија је резултат генетског дефекта неког од молекула који није директно укључен у рад циклуса урее, али који може знантно индиректним путем да утиче на веродостојност рада циклуса.

Конкретни примери[уреди]

Извори[уреди]

  1. ^ Voet D, Voet J (1995). Biochemistry (2 ed.). Wiley. 

Литература[уреди]

Спољашње везе[уреди]

Викиостава
Викимедијина остава има још мултимедијалних датотека везаних за: Циклус уреје



Star of life.svg     Молимо Вас, обратите пажњу на важно упозорење
у вези са темама из области медицине (здравља).