Le cycle de l'urée est une séquence de réactions biochimiques visant à produire ce composé à partir de l'ammoniac.
L'ammoniac est une substance toxique, issue du métabolisme de l'azote, qui doit être rapidement éliminée de l'organisme. L'élimination peut se faire par excrétion directe ou par excrétion après conversion en composés moins toxiques.
Les poissons excrètent l'ammoniac directement car il est soluble dans l'eau et se dissout rapidement.
Les oiseaux et les animaux terrestres excrètent de l'azote sous forme d'acide urique.
Les animaux terrestres excrètent de l'azote sous forme d'urée, un composé très soluble dans l'eau et non toxique pour les cellules.
Chez l'homme et les mammifères, près de 80 % de l'azote excrété est sous forme d'urée.
Où se déroule le cycle de l'urée ?
Le cycle de l'urée se déroule dans les cellules du foie et, dans une moindre mesure, dans le reins. Il commence dans les mitochondries et se déplace vers le cytosol de la cellule, où se déroule la majeure partie du cycle.
Cycle de l'urée et cycle de Krebs
Le cycle de l'urée est lié au cycle de Krebs.
Les réactions des deux cycles sont liées et certains produits intermédiaires formés dans le cycle de Krebs sont des précurseurs de réactions pour le cycle de l'urée.
En savoir plus sur Cycle de Krebs.
Étapes du cycle de l'urée
Il se compose de cinq réactions, deux à l'intérieur des mitochondries et trois dans le cytosol.
Chaque étape est catalysée par une enzyme. Ainsi, il existe cinq enzymes impliquées dans le cycle de l'urée: la carbamyl-phosphate synthétase, l'ornithine-transcarbamylase, l'arginine-succinate synthétase, l'arginine-succinate lyase et l'arginase.
Brièvement, le cycle se déroule comme suit :
1. L'enzyme carbamyl-phosphate synthétase, présente dans les mitochondries, catalyse la condensation de l'ammoniac avec le bicarbonate et forme le carbamoylphosphate. Pour cette réaction, il y a la consommation de deux molécules d'ATP.
2. La condensation de l'ornithine, présente dans les mitochondries, et du carbamoylphosphate génère de la citrulline, sous l'action de l'enzyme ornithine-transcarbamylase. La citrulline est transportée vers le cytosol et réagit avec l'aspartate pour générer de l'argininosuccinate et du fumarate.
3. L'enzyme arginine-succinate synthétase, présente dans le cytosol, catalyse la condensation de la citrulline et de l'aspartate, avec la consommation d'ATP, et forme l'argininosuccinate.
4. L'enzyme arginine succinate lyase catalyse la transformation du succinate d'arginine en arginine et fumarate.
5. Enfin, l'enzyme arginase catalyse la dégradation de l'arginine, donnant naissance à l'urée et à l'ornithine. L'ornithine retourne dans les mitochondries et relance le cycle.
Étapes du cycle de l'urée
Fonctions du cycle de l'urée
La fonction principale du cycle de l'urée est d'éliminer l'ammoniac toxique du corps. C'est-à-dire qu'il a pour fonction d'éliminer l'azote indésirable du corps.
L'urée est éliminée du corps des animaux supérieurs par l'urine. Environ 10 à 20 g d'ammoniac sont éliminés du corps d'un adulte en bonne santé chaque jour.
Urée et ruminants
L'urée est utilisée pour nourrir les ruminants. En effet, en atteignant le rumen de l'animal, il se transforme en ammoniac et en CO2, puis les micro-organismes commencent à utiliser cette source d'azote pour la synthèse de nouvelles protéines.
Cette action est importante pour compléter la source de protéines dans l'alimentation et fournir des protéines dégradables dans le rumen, ce qui assure une meilleure digestion des fibres et une meilleure synthèse des protéines microbiennes.
