Цикълът на уреята е последователност от биохимични реакции, насочени към получаване на това съединение от амоняк.
Амонякът е токсично вещество от азотния метаболизъм, което трябва бързо да се елиминира от тялото. Елиминирането може да бъде чрез директно отделяне или чрез отделяне след превръщане в по-малко токсични съединения.
Рибите отделят амоняк директно, тъй като той е водоразтворим и се разтваря бързо.
Птиците и сухоземните животни отделят азот под формата на пикочна киселина.
Наземните животни отделят азот под формата на урея, съединение, което е много разтворимо във вода и не е токсично за клетките.
При хората и бозайниците почти 80% от отделения азот е под формата на урея.
Къде се провежда цикълът на уреята?
Цикълът на урея се провежда в клетките на черен дроб и в по-малка степен в бъбреците. Започва в митохондриите и се придвижва до цитозола на клетката, където се провежда по-голямата част от цикъла.
Цикъл на урея и цикъл на Кребс
Цикълът на уреята е свързан с цикъла на Кребс.
Реакциите на двата цикъла са свързани и някои междинни продукти, образувани в цикъла на Кребс, са предшественици на реакции за урейния цикъл.
Научете повече за Цикъл на Кребс.
Етапи на цикъл на урея
Състои се от пет реакции, две вътре в митохондриите и три в цитозола.
Всяка стъпка се катализира от ензим. По този начин в урейния цикъл участват пет ензима: карбамил-фосфат синтетаза, орнитин-транскарбамилаза, аргинин-сукцинат синтетаза, аргинин-сукцинат лиаза и аргиназа.
Накратко, цикълът се случва, както следва:
1. Ензимът карбамил-фосфат синтетаза, присъстващ в митохондриите, катализира кондензацията на амоняк с бикарбонат и образува карбамоилфосфат. За тази реакция има консумация на две АТФ молекули.
2. Кондензацията на орнитин, присъстващ в митохондриите, и карбамоилфосфат генерира цитрулин, под действието на ензима орнитин-транскарбамилаза. Цитрулинът се транспортира до цитозола и реагира с аспартат за генериране на аргининосукцинат и фумарат.
3. Ензимът аргинин-сукцинат синтетаза, присъстващ в цитозола, катализира кондензацията на цитрулин и аспартат с консумацията на АТФ и образува аргининосукцинат.
4. Ензимът аргинин сукцинат лиаза катализира трансформацията на аргинин сукцинат в аргинин и фумарат.
5. И накрая, ензимът аргиназа катализира разграждането на аргинин, пораждайки урея и орнитин. Орнитинът се връща в митохондриите и рестартира цикъла.
Етапи на цикъл на урея
Функции на цикъла на урея
Основната функция на урейния цикъл е да елиминира токсичния амоняк от тялото. Тоест има функцията да елиминира нежелания азот от тялото.
Уреята се елиминира от тялото на висшите животни чрез урината. Приблизително 10 до 20 g амоняк се отделят от тялото на здравия възрастен всеки ден.
Урея и преживни животни
Уреята се използва за хранене на преживни животни. Това е така, защото при достигане на рубеца на животното то се трансформира в амоняк и CO2, тогава микроорганизмите започват да използват този източник на азот за синтеза на нов протеин.
Това действие е важно за допълването на протеиновия източник в диетата и осигуряването на разградими протеини в червея, което осигурява по-добро храносмилане на храносмилането и синтез на микробни протеини.
