ciclo da ureia
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Ciclo da Uréia Rota metabólica responsável pela transformação da amônia em URÉIA, livrando dessa forma o organismo dos efeitos tóxicos da amônia. Ciclo da Uréia O catabolismo proteico começa com a hidrólise das ligações peptídicas – proteólise – liberando os resíduos de aminoácidos unidos em pequenas cadeias – peptídeos. Para as proteínas ingeridas, a proteólise ocorre no trato gastrointestinal. Quando não necessários como fonte de energia, a degradação geralmente prossegue apenas para eliminar os aminoácidos em excesso - como em caso de dieta rica em proteínas, que podem ter efeitos tóxicos pela incapacidade dos animais de armazenar aminoácidos livres. Degradação - os carboidratos são inacessíveis ou não são utilizados corretamente - jejum severo ou diabetes melito. Ciclo da Uréia Nos indivíduos normais a síntese de uréia é mínima quando há equilíbrio energético mas a dieta não tem proteínas. Nestas condições as perdas de azoto são designadas de perdas obrigatórias de aminoácidos . A síntese de uréia é maior quando a dieta contém proteínas. As moléculas dos aminoácidos da dieta que não são utilizados para repor os “aas” libertados na hidrólise das proteínas endógenas que sofreram catabolismo. São obrigatoriamente degradados formando-se amônio que é convertido em uréia . Ciclo da Uréia A maioria dos aminoácidos usados pelo organismo para a síntese de proteínas, ou como precursores para outros aminoácidos são obtidos da dieta ou da renovação das proteínas endógenas. Aminoácidos Proteínas NH4+ Aminoácidos Bases Nitrogenadas Uréia Ácido úrico Pigmentos biliares Glutation Grupo Hemo Neurotransmissores Alantoína Degradação dos aminoácidos Remoção do grupo amino e oxidação da cadeia carbônica. Grupo amino Cadeias carbônicas uréia piruvato, acetil-CoA e intermediários do ciclo de Krebs. Grupo amino da maioria dos aminoácidos é transferido α-cetoglutarato glutamato; Cadeia carbônica α-cetoácido. Essas reações são catalisadas por aminotransferases, que são encontradas no citosol e mitocôndria. O α-cetoglutarato é um aceptor do grupo NH3. O glutamato é portanto, um produto comum em transaminação, constituindo assim um reservatório temporário de grupos amino, provenientes de diferentes aminoácidos. Aminotransferases Transaminação é uma reação caracterizada pela transferência de um grupo amina de um “aa” para um ácido α-cetônico, para formar um novo aminoácido e um novo ácido α-cetônico, efetuado pelas transaminases. Desaminação - “aa” libera seu grupo amina na forma de amônia e se transforma em um cetoácido correspondente. Desaminases ou desidrogenases (NADP). Ocorre na mitocôndria hepática. Desaminação Serina Desaminação Amônia Piruvato Ciclo de Krebs Gliconeogênese ENERGIA Glicogênio Transaminação a-Cetoglutarato Glutamato Citrato - Aspartato Aspartato PPi + AMP Pi + H 2O Citrulina Citrulina Isocitrato Ciclo de Krebs Malato H 2O Arginino- succinato sintase ATP Oxaloacetato Oxaloacetato a - cetoglutarato Fumarato Fumarato Argininosuccinato Argininossuccinato Succinato Succinil Argininosuccinase Ornitina transcarbamilase P Carbamil Carbamil fosfato fosfato 2 ADP + Pi 2 ATP Ornitina Ornitina Arginase Uréia Uréia Arginina Arginina Matriz mitocondrial Citoplasma H 2O Carbamilase fosfato sintase CO2 + NH4+ Eliminação pela urina - CoA Ciclo da Uréia Aminoácidos glicogênicos : gliconeogênese cetogênicos : corpos cetônicos glico-cetogênicos: rota metabólica leva à formação de glicose e de corpos cetônicos Aminoácidos Síntese de proteínas hepáticas e plasmáticas Transporte a tecidos periféricos Piruvato Intermediários do ciclo de Krebs Síntese de porfirinas Acetil-CoA Ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa ADP Síntese de ácidos graxos ATP CO2 + O2 Glicose O ciclo da uréia consiste em cinco reações : - duas dentro da mitocôndria - três no citosol. Ornitina Citrulina Citrulina O ciclo utiliza: dois grupos amino – um do NH4+ e um do aspartato, e um carbono do HCO3- para formar a uréia. Essas reações utilizam a energia de quatro ligações de fosfato: 3 de ATP 2 ADP e 1 AMP Ornitina Arginina Argininosuccinato A molécula de ornitina é a carregadora desses átomos de “C” e “N” Reações do ciclo Passo Reagente 1 2 ATP +HCO3- +NH4+ Produto Catalisado por Localização carbamoil fosfato + 2 ADP + Pi CPS1 2 carbamoil fosfato + ornitina citrulina + Pi Ornitina transcarbamoilase (OTC) 3 citrulina + aspartato + ATP arginosuccinato + AMP + |PPi Argininosuccinato sintetase (ASS) 4 arginosuccinato Arginina + fumarato Arginosuccinato (ASL) 5 Arginina + H2O ornitina + uréia Arginase 1 (ARG1) mitocôndria liase mitocôndria citosol citosol citosol Proteína muscular Aminoácidos NH4+ Glicose Piruvato Glicólise Alanina Glicose no sangue Glutamato aminotransferase α-cetoglutarato Alanina no sangue Alanina α-cetoglutarato Glutamato Glicose Fígado Gliconeo gênese Piruvato NH4+ Uréia CICLO DA ALANINA Há cinco enzimas envolvidas no ciclo da uréia: Carbamil-fosfato sintetase (CPS) Ornitina-transcarbamilase (OTC) Arginino-succinato sintetase (AS) Arginino-succinato liase (AL) Arginase. Distúrbios do ciclo da uréia resultam na hiperamonemia. Os níveis elevados de amônia plasmática são altamente neurotóxicos. - Deficiência de: - AS têm níveis acentuadamente elevados de citrulina plasmática. - AL têm níveis moderadamente elevados de citrulina e um aumento de ácido arginino-succínico plasmático. - CPS e OTC possuem níveis baixos ou indetectáveis de citrulina plasmática. - OTC ocorre um aumento do ácido orótico urinário. O ciclo da uréia produz, em uma das suas reações intermediárias, o fumarato, que será liberado no citosol, e poderá assim ser utilizado no ciclo de Krebs. Fumarato Malato Oxaloacetato Transaminação a aspartato Neoglicogênese Piruvato Acetil-CoA Citrato Embora existam vias próprias para a oxidação da cadeia carbônica de cada aminoácido, estas diferentes vias de degradação convergem para a produção de apenas alguns compostos: Piruvato Intermediários do Ciclo de Krebs Acetil-CoA A partir deste ponto, o metabolismo da cadeia carbônica dos “aa” confunde-se com o das cadeias carbônicas de carboidratos ou de ácidos graxos. A oxidação pelo ciclo de Krebs ou utilização por outras vias dependerá do tecido e do estado fisiológico do organismo. - Defeitos genéticos em qualquer enzima envolvida na formação da uréia tem uma capacidade diminuída de converter amônia em uréia. - Elas não podem tolerar uma alimentação rica em proteínas, pois senão os aminoácidos em excesso serão desaminados no fígado, produzindo amônia livre no sangue. -A amônia é muito tóxica, provoca desordens desenvolvimento retardado, coma e morte. mentais,
