Cykl ornitynowy, zwany też cyklem mocznikowym lub mocznikowym cyklem Krebsa – cykl przemian
biochemicznych
(reakcji
enzymatycznych
) trzech aminokwasów:
ornityny
,
cytruliny
i
argininy
prowadzący do powstania
mocznika
.
Na powstawanie mocznika w
organizmach
zwierzęcych
po raz pierwszy zwrócił uwagę
Marceli Nencki
, natomiast przebieg jego syntezy (powstawania) przedstawił
Hans A. Krebs
w
1932
roku.
Przebieg cyklu
Do cyklu wprowadzany jest
karbamoilofosforan
powstały z
amoniaku
i
dwutlenku węgla
. Cykl przebiega w
mitochondriach
(gdzie sprzężony jest z
cyklem Krebsa
przez
łańcuch oddechowy
i
ATP
oraz
fumaran
i
asparaginian
) i
cytoplazmie
komórek
wątroby
(
hepatocytów
) i wymaga dostarczenia energii w postaci 4 moli
ATP
(przekształcanego do
ADP
[1]), a jego głównym produktem końcowym jest
mocznik
.
Reakcje zużywania
aminokwasów
rozpoczynają się od odłączenia
grupy aminowej
w procesie
deaminacji
. Produktami tych reakcji są łańcuchy węglowe (tzw.
ketokwasy
) oraz
jon amonowy
. W
komórkach
człowieka
łańcuchy węglowe po przemianach mogą być włączone w
glikolizę
lub do
cyklu Krebsa
. Jon amonowy jest silnie
toksyczny
. W
organizmie
człowieka jest więc szybko przekształcany w
substancję
mniej toksyczną i dobrze
rozpuszczalną
w
wodzie
-
mocznik
. W ciągu doby człowiek wydala średnio kilkanaście
gramów
mocznika w postaci
stężonego
moczu
.
W rzeczywistości w komórkach zużycie większości aminokwasów rozpoczyna się od przeniesienia
reszty aminowej
(-NH2) (reakcja
transaminacji
) z rozkładanego aminokwasu na jedną z czterech cząsteczek:
α-ketoglutaran
(α-KG),
glutaminian
,
szczawiooctan
, lub pirogronian. Ta pierwsza przekształca się wówczas w
glutaminian
, druga w
glutaminę
, trzecia w
asparaginian
, czwarta zaś w
alaninę
. Aminokwasy te są wydzielane do
krwi
i wędrują do
wątroby
. W komórkach wątroby alanina i asparaginian ulegają transaminacji i ich grupy aminowe są przenoszone na α-ketoglutaran z wytworzeniem glutaminianu lub na glutaminian z wytworzeniem glutaminy. Glutaminian ulega
deaminacji
a glutamina deamidacji (enzym
glutaminaza
), a powstający jon amonowy natychmiast przetwarzany jest w tak zwany
karbamoilofosforan
. Ten włączany jest do cyklu mocznikowego (ornitynowego).
Mocznik z krwią wędruje do
nerek
, gdzie jest filtrowany i wydalany. Tak więc nadmiar
azotu
z aminokwasów jest usuwany przez cykl ornitynowy. Inaczej przedstawia się rozkład nadwyżki
zasad azotowych
. W komórkach człowieka
puryny
przekształcane są w
kwas moczowy
,
pirymidyny
natomiast są rozkładane do mniejszych cząsteczek, które następnie są włączane do szlaków podstawowych.
Zobacz też
Przypisy
- ↑ W pierwszej reakcji z ATP powstaje
AMP
lecz ta sama cząsteczką AMP reaguje zaraz z inną cząsteczką ATP dając 2 ADP w wyniku przeniesienia jednej grupy fosforanowej z ATO na AMP.
Linki zewnętrzne