Ο κύκλος ουρίας είναι μια ακολουθία βιοχημικών αντιδράσεων που στοχεύουν στην παραγωγή αυτής της ένωσης από αμμωνία.
Η αμμωνία είναι μια τοξική ουσία, από το μεταβολισμό του αζώτου, η οποία πρέπει να απομακρυνθεί γρήγορα από το σώμα. Η αποβολή μπορεί να γίνει με άμεση απέκκριση ή με απέκκριση μετά τη μετατροπή σε λιγότερο τοξικές ενώσεις.
Τα ψάρια εκκρίνουν την αμμωνία άμεσα καθώς είναι υδατοδιαλυτό και διαλύεται γρήγορα.
Τα πουλιά και τα χερσαία ζώα εκκρίνουν άζωτο με τη μορφή ουρικού οξέος.
Τα χερσαία ζώα εκκρίνουν άζωτο με τη μορφή ουρίας, μια ένωση που είναι πολύ διαλυτή στο νερό και δεν είναι τοξική για τα κύτταρα.
Στους ανθρώπους και στα θηλαστικά, σχεδόν το 80% του αζώτου που απεκκρίνεται έχει τη μορφή ουρίας.
Πού πραγματοποιείται ο Κύκλος Ουρίας;
Ο κύκλος ουρίας λαμβάνει χώρα στα κύτταρα του συκώτι και, σε μικρότερο βαθμό, στο νεφρά. Ξεκινά από τα μιτοχόνδρια και μετακινείται στο κυτοσόλιο του κυττάρου, όπου πραγματοποιείται το μεγαλύτερο μέρος του κύκλου.
Κύκλος Ουρίας και Κύκλος Krebs
Ο κύκλος ουρίας συνδέεται με τον κύκλο Krebs.
Οι αντιδράσεις των δύο κύκλων σχετίζονται και ορισμένα ενδιάμεσα προϊόντα που σχηματίζονται στον κύκλο Krebs είναι πρόδρομοι των αντιδράσεων για τον κύκλο ουρίας.
Μάθε περισσότερα για Κύκλος Krebs.
Στάδια κύκλου ουρίας
Αποτελείται από πέντε αντιδράσεις, δύο μέσα στα μιτοχόνδρια και τρεις στο κυτοσόλιο.
Κάθε βήμα καταλύεται από ένα ένζυμο. Έτσι, υπάρχουν πέντε ένζυμα που εμπλέκονται στον κύκλο ουρίας: συνθετάση καρβαμυλο-φωσφορικού, ορνιθίνη-τρανκαρβαμυλάση, συνθετάση ηλεκτρικού αργινίνης, λυάση-ηλεκτρική αργινίνη και αργινάση.
Εν συντομία, ο κύκλος εμφανίζεται ως εξής:
1. Το ένζυμο συνθετάση καρβαμυλ-φωσφορικού, που υπάρχει στα μιτοχόνδρια, καταλύει τη συμπύκνωση της αμμωνίας με όξινο ανθρακικό άλας και σχηματίζει καρβαμοϋλοφωσφορικό. Για αυτήν την αντίδραση υπάρχει η κατανάλωση δύο μορίων ΑΤΡ.
2. Η συμπύκνωση της ορνιθίνης, που υπάρχει στα μιτοχόνδρια, και το καρβαμοϋλοφωσφορικό παράγει κιτρουλίνη, υπό τη δράση του ενζύμου ορνιθίνης-τρανκαρβαμυλάσης. Η κιτρουλίνη μεταφέρεται στο κυτοσόλιο και αντιδρά με ασπαρτικό για να παράγει αργινινοηλεκτρικό και φουμαρικό.
3. Το ένζυμο συνθετάσης αργινίνης-ηλεκτρικού, που υπάρχει στο κυτοσόλιο, καταλύει τη συμπύκνωση κιτρουλλίνης και ασπαρτικού, με την κατανάλωση ΑΤΡ, και σχηματίζει αργινινοηλεκτρικό.
4. Το ένζυμο αργινίνη ηλεκτρική λυάση καταλύει τον μετασχηματισμό της ηλεκτρικής αργινίνης σε αργινίνη και φουμαρική.
5. Τέλος, το ένζυμο αργινάσης καταλύει τη διάσπαση της αργινίνης, προκαλώντας ουρία και ορνιθίνη. Η Ορνιθίνη επιστρέφει στα μιτοχόνδρια και ξαναρχίζει τον κύκλο.
Στάδια κύκλου ουρίας
Λειτουργίες κύκλου ουρίας
Η κύρια λειτουργία του κύκλου ουρίας είναι η εξάλειψη της τοξικής αμμωνίας από το σώμα. Δηλαδή, έχει τη λειτουργία της εξάλειψης του ανεπιθύμητου αζώτου από το σώμα.
Η ουρία αποβάλλεται από το σώμα των ανώτερων ζώων μέσω των ούρων. Περίπου 10 έως 20 γραμμάρια αμμωνίας αφαιρούνται κάθε μέρα από ένα υγιές ενήλικο σώμα.
Ουρία και μηρυκαστικά ζώα
Η ουρία χρησιμοποιείται για τη διατροφή των μηρυκαστικών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, όταν φτάσει στον αυχένα του ζώου, μετατρέπεται σε αμμωνία και CO2, τότε οι μικροοργανισμοί αρχίζουν να χρησιμοποιούν αυτήν την πηγή αζώτου για τη σύνθεση νέων πρωτεϊνών.
Αυτή η δράση είναι σημαντική για τη συμπλήρωση της πηγής πρωτεΐνης στη διατροφή και την παροχή αποικοδομήσιμης πρωτεΐνης στον αυλό, η οποία εξασφαλίζει καλύτερη πέψη ινών και σύνθεση μικροβιακών πρωτεϊνών.
