El ciclo de la urea es una secuencia de reacciones bioquímicas destinadas a producir este compuesto a partir del amoníaco.
El amoníaco es una sustancia tóxica, procedente del metabolismo del nitrógeno, que debe eliminarse rápidamente del organismo. La eliminación puede ser por excreción directa o por excreción después de la conversión a compuestos menos tóxicos.
Los peces excretan amoniaco directamente, ya que es soluble en agua y se disuelve rápidamente.
Las aves y los animales terrestres excretan nitrógeno en forma de ácido úrico.
Los animales terrestres excretan nitrógeno en forma de urea, un compuesto muy soluble en agua y no tóxico para las células.
En humanos y mamíferos, casi el 80% del nitrógeno excretado está en forma de urea.
¿Dónde tiene lugar el ciclo de la urea?
El ciclo de la urea tiene lugar en las células del hígado y, en menor medida, en el riñones. Comienza en las mitocondrias y se mueve hacia el citosol de la célula, donde tiene lugar la mayor parte del ciclo.
Ciclo de la urea y ciclo de Krebs
El ciclo de la urea está vinculado al ciclo de Krebs.
Las reacciones de los dos ciclos están relacionadas y algunos productos intermedios formados en el ciclo de Krebs son precursores de reacciones para el ciclo de la urea.
Aprender más sobre Ciclo de Krebs.
Etapas del ciclo de la urea
Consiste en cinco reacciones, dos dentro de las mitocondrias y tres en el citosol.
Cada paso está catalizado por una enzima. Por lo tanto, hay cinco enzimas involucradas en el ciclo de la urea: carbamil-fosfato sintetasa, ornitina-transcarbamilasa, arginina-succinato sintetasa, arginina-succinato liasa y arginasa.
Brevemente, el ciclo ocurre de la siguiente manera:
1. La enzima carbamilfosfato sintetasa, presente en las mitocondrias, cataliza la condensación del amoníaco con bicarbonato y forma carbamoilfosfato. Para esta reacción existe el consumo de dos moléculas de ATP.
2. La condensación de ornitina, presente en las mitocondrias, y carbamoilfosfato genera citrulina, bajo la acción de la enzima ornitina-transcarbamilasa. La citrulina se transporta al citosol y reacciona con el aspartato para generar argininosuccinato y fumarato.
3. La enzima arginina-succinato sintetasa, presente en el citosol, cataliza la condensación de citrulina y aspartato, con el consumo de ATP, y forma argininosuccinato.
4. La enzima succinato liasa de arginina cataliza la transformación del succinato de arginina en arginina y fumarato.
5. Finalmente, la enzima arginasa cataliza la descomposición de la arginina, dando lugar a urea y ornitina. La ornitina regresa a las mitocondrias y reinicia el ciclo.
Etapas del ciclo de la urea
Funciones del ciclo de la urea
La función principal del ciclo de la urea es eliminar el amoníaco tóxico del cuerpo. Es decir, tiene la función de eliminar el nitrógeno no deseado del organismo.
La urea se elimina del cuerpo de los animales superiores a través de la orina. Aproximadamente de 10 a 20 g de amoníaco se eliminan del cuerpo de un adulto sano cada día.
Urea y animales rumiantes
La urea se utiliza para alimentar a los rumiantes. Esto se debe a que, al llegar al rumen del animal, se transforma en amoniaco y CO.2, entonces los microorganismos comienzan a utilizar esta fuente de nitrógeno para la síntesis de nueva proteína.
Esta acción es importante ya que complementa la fuente de proteínas en la dieta y aporta proteína degradable en el rumen, lo que asegura una mejor digestión de las fibras y síntesis de proteínas microbianas.
