Cyklus močoviny je sledom biochemických reakcií zameraných na výrobu tejto zlúčeniny z amoniaku.
Amoniak je toxická látka z metabolizmu dusíka, ktorá sa musí rýchlo vylúčiť z tela. Eliminácia sa môže uskutočňovať priamym vylučovaním alebo vylučovaním po premene na menej toxické zlúčeniny.
Ryby vylučujú amoniak priamo, pretože sú rozpustné vo vode a rýchlo sa rozpúšťajú.
Vtáky a suchozemské zvieratá vylučujú dusík vo forme kyseliny močovej.
Suchozemské zvieratá vylučujú dusík vo forme močoviny, zlúčeniny, ktorá je veľmi rozpustná vo vode a netoxická pre bunky.
U ľudí a cicavcov je takmer 80% vylúčeného dusíka vo forme močoviny.
Kde prebieha cyklus močoviny?
Cyklus močoviny prebieha v bunkách pečeň av menšej miere v obličky. Začína sa v mitochondriách a presúva sa do cytosólu bunky, kde prebieha väčšina cyklu.
Cyklus močoviny a Krebsov cyklus
Cyklus močoviny je spojený s Krebsovým cyklom.
Reakcie týchto dvoch cyklov súvisia a niektoré medziprodukty tvorené v Krebsovom cykle sú prekurzormi reakcií pre cyklus močoviny.
Naučiť sa viac o Krebsov cyklus.
Fázy cyklu močoviny
Skladá sa z piatich reakcií, dve vo vnútri mitochondrií a tri v cytosóle.
Každý krok je katalyzovaný enzýmom. V cykle močoviny teda figuruje päť enzýmov: karbamyl-fosfát syntetáza, ornitín-transkarbamyláza, arginín-sukcinát syntetáza, arginín-sukcinát lyáza a argináza.
Stručne povedané, cyklus prebieha nasledovne:
1. Enzým karbamyl-fosfát syntetáza, ktorý je prítomný v mitochondriách, katalyzuje kondenzáciu amoniaku s hydrogenuhličitanom a vytvára karbamoylfosfát. Pre túto reakciu existuje spotreba dvoch molekúl ATP.
2. Kondenzácia ornitínu prítomného v mitochondriách a karbamoylfosfátu generuje citrulín pôsobením enzýmu ornitín-transkarbamylázy. Citrulín sa transportuje do cytosolu a reaguje s aspartátom za vzniku argininosukcinátu a fumarátu.
3. Enzým arginín-sukcinát syntetáza, ktorý je prítomný v cytosole, katalyzuje kondenzáciu citrulínu a aspartátu pri konzumácii ATP a vytvára argininosukcinát.
4. Enzým arginínsukcinát lyáza katalyzuje transformáciu arginínsukcinátu na arginín a fumarát.
5. Nakoniec enzým argináza katalyzuje štiepenie arginínu za vzniku močoviny a ornitínu. Ornitín sa vracia do mitochondrií a reštartuje cyklus.
Fázy cyklu močoviny
Funkcie cyklu močoviny
Hlavnou funkciou cyklu močoviny je vylúčenie toxického amoniaku z tela. To znamená, že má funkciu vylučovania nežiaduceho dusíka z tela.
Močovina sa vylučuje z tela vyšších zvierat močom. Z tela zdravého dospelého človeka sa každý deň odstráni približne 10 až 20 g amoniaku.
Močovina a prežúvavce
Močovina sa používa na kŕmenie prežúvavcov. Je to tak preto, lebo po dosiahnutí bachora zvieraťa sa transformuje na amoniak a CO2, potom mikroorganizmy začnú využívať tento zdroj dusíka na syntézu nového proteínu.
Táto činnosť je dôležitá pri dopĺňaní zdroja bielkovín v strave a poskytovaní odbúrateľných bielkovín v bachore, čo zaisťuje lepšie trávenie vlákniny a mikrobiálnu syntézu bielkovín.
