Ureacykeln är en sekvens av biokemiska reaktioner som syftar till att producera denna förening ur ammoniak.
Ammoniak är en giftig substans, från kväveomsättning, som snabbt måste elimineras från kroppen. Eliminering kan ske genom direkt utsöndring eller genom utsöndring efter omvandling till mindre toxiska föreningar.
Fisk utsöndrar ammoniak direkt eftersom den är vattenlöslig och löser sig snabbt.
Fåglar och landdjur utsöndrar kväve i form av urinsyra.
Terrestriska djur utsöndrar kväve i form av urea, en förening som är mycket löslig i vatten och är giftfri för celler.
Hos människor och däggdjur är nästan 80% av det kväve som utsöndras i form av urea.
Var sker ureacykeln?
Ureacykeln äger rum i cellerna i lever och, i mindre utsträckning, i njurar. Det börjar i mitokondrierna och rör sig till cellens cytosol, där det mesta av cykeln äger rum.
Urea Cycle och Krebs Cycle
Ureacykeln är kopplad till Krebs-cykeln.
Reaktionerna i de två cyklerna är relaterade och vissa mellanprodukter som bildas i Krebs-cykeln är föregångare till reaktioner för ureacykeln.
Lära sig mer om Krebs Cycle.
Urea cykelsteg
Den består av fem reaktioner, två inuti mitokondrierna och tre i cytosolen.
Varje steg katalyseras av ett enzym. Således finns det fem enzymer involverade i ureacykeln: karbamyl-fosfatsyntetas, ornitin-transkarbamylas, argininsuccinatsyntetas, argininsuccinatlyas och arginas.
Kortfattat inträffar cykeln enligt följande:
1. Enzymet karbamyl-fosfatsyntetas, som finns i mitokondrierna, katalyserar kondensationen av ammoniak med bikarbonat och bildar karbamoylfosfat. För denna reaktion finns det konsumtion av två ATP-molekyler.
2. Kondensationen av ornitin, närvarande i mitokondrierna, och karbamoylfosfatet alstrar citrullin, under verkan av enzymet ornitin-transkarbamylas. Citrullin transporteras till cytosolen och reagerar med aspartat för att generera argininosuccinat och fumarat.
3. Argininsuccinatsyntetasenzymet, som finns i cytosolen, katalyserar kondensationen av citrullin och aspartat, med konsumtionen av ATP, och bildar argininosuccinat.
4. Enzymet argininsuccinatlyas katalyserar transformationen av argininsuccinat till arginin och fumarat.
5. Slutligen katalyserar arginasenzymet nedbrytningen av arginin, vilket ger upphov till urea och ornitin. Ornitin återvänder till mitokondrierna och startar om cykeln.
Urea cykelsteg
Urea-cykelfunktioner
Ureacykelns huvudsakliga funktion är att eliminera giftig ammoniak från kroppen. Det vill säga den har funktionen att eliminera oönskat kväve från kroppen.
Urea elimineras från kroppen hos högre djur genom urinen. Cirka 10 till 20 g ammoniak avlägsnas från en vuxens kropp varje dag.
Urea och idisslare
Urea används för att mata idisslare. Detta beror på att det, när det når djurets vommen, omvandlas till ammoniak och CO2, sedan börjar mikroorganismerna använda denna kvävekälla för syntes av nytt protein.
Denna åtgärd är viktig för att komplettera proteinkällan i kosten och tillhandahålla nedbrytbart protein i vommen, vilket säkerställer bättre fibernedbrytning och mikrobiell proteinsyntes.
