Ciklus uree je slijed biokemijskih reakcija usmjerenih na proizvodnju ovog spoja iz amonijaka.
Amonijak je otrovna tvar iz metabolizma dušika koja se mora brzo ukloniti iz tijela. Eliminacija može biti izravnim izlučivanjem ili izlučivanjem nakon pretvorbe u manje toksične spojeve.
Ribe amonijak izlučuju izravno jer je topiv u vodi i brzo se otapa.
Ptice i kopnene životinje izlučuju dušik u obliku mokraćne kiseline.
Kopnene životinje izlučuju dušik u obliku uree, spoja koji je vrlo topljiv u vodi i nije toksičan za stanice.
U ljudi i sisavaca gotovo 80% izlučenog dušika nalazi se u obliku ureje.
Gdje se odvija ciklus ureje?
Ciklus uree odvija se u stanicama jetra i, u manjoj mjeri, u bubrega. Počinje u mitohondrijima i seli se do citosola stanice, gdje se odvija veći dio ciklusa.
Ciklus ureje i Krebsov ciklus
Ciklus uree povezan je s Krebsovim ciklusom.
Reakcije dvaju ciklusa su povezane i neki međuprodukti nastali u Krebsovom ciklusu preteča su reakcija za ciklus uree.
Nauči više o Krebsov ciklus.
Faze ciklusa uree
Sastoji se od pet reakcija, dvije unutar mitohondrija i tri u citozolu.
Svaki korak katalizira enzim. Dakle, pet je enzima uključenih u ciklus uree: karbamil-fosfat sintetaza, ornitin-transkarbamilaza, arginin-sukcinat-sintetaza, arginin-sukcinat-liaza i arginaza.
Ukratko, ciklus se događa kako slijedi:
1. Enzim karbamil-fosfat sintetaza, prisutan u mitohondrijima, katalizira kondenzaciju amonijaka bikarbonatom i stvara karbamoilfosfat. Za ovu reakciju postoji potrošnja dvije molekule ATP.
2. Kondenzacija ornitina, prisutnog u mitohondrijima, i karbamoilfosfata stvara citrulin, pod djelovanjem enzima ornitin-transkarbamilaze. Citrulin se transportira u citosol i reagira s aspartatom stvarajući argininosukcinat i fumarat.
3. Enzim arginin-sukcinat sintetaza, prisutan u citozolu, katalizira kondenzaciju citrulina i aspartata, uz potrošnju ATP-a, i stvara argininosukcinat.
4. Enzim arginin sukcinat liaza katalizira transformaciju arginin sukcinat u arginin i fumarat.
5. Napokon, enzim arginaze katalizira razgradnju arginina, što dovodi do stvaranja ureje i ornitina. Ornitin se vraća u mitohondrije i ponovno pokreće ciklus.
Faze ciklusa uree
Funkcije ciklusa uree
Glavna funkcija ciklusa uree je uklanjanje toksičnog amonijaka iz tijela. Odnosno, ima funkciju uklanjanja neželjenog dušika iz tijela.
Urea se urinom uklanja iz tijela viših životinja. Svakodnevno se iz tijela zdrave odrasle osobe uklanja približno 10 do 20 g amonijaka.
Urea i preživači
Urea se koristi za prehranu preživača. To je zato što se dolaskom do buraga životinje pretvara u amonijak i CO2, tada mikroorganizmi počinju koristiti ovaj izvor dušika za sintezu novih bjelančevina.
Ovo je djelovanje važno u nadopunjavanju izvora bjelančevina u prehrani i osiguravanju razgradivih bjelančevina u buragu, što osigurava bolju probavu vlakana i sintezu mikrobnih proteina.
