Ciclo de la urea - Historial de revisiones

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{{Definición

|Nombre= Ciclo de la Urea

|imagen=ciclourea.jpg

|concepto= Ruta metabólica que permite a la mayor parte de los [[vertebrados]] terrestres excretar el [[nitrógeno]] metabólico tóxico, producto principalmente del catabolismo de los [[aminoácidos]].

}}

'''Excreción de Nitrógeno''' Los organismos vivientes excretan el exceso de nitrógeno que resulta del metabolismo de [[aminoácidos]] en una de tres formas. Muchos organismos acuáticos simplemente excretan [[amoniaco]]. Donde el agua es menos abundante, el [[amoniaco]] se transforma en una molécula menos tóxica, además de que su excreción necesita de menos agua. Uno de estos productos es la [[urea]], la cual es excretada por la mayoría de los [[vertebrados]] terrestres, el otro producto posible de excreción es el ácido úrico, que es excretado por [[aves]] y reptiles terrestres.
De acuerdo a lo anterior, los organismos vivientes, se clasifican en amonotélicos (excretan amoniaco), urotélicos (excretan urea) y uricotélicos (excretan ácido úrico). Algunos organismos pueden cambiar su metabolismo de amonotélicos a urotélicos o uricotélicos, según las restricciones de agua a las que sean expuestos.

'''Ciclo de la Urea'''

==Descubrimiento==

El ciclo fue encontrado en 1932 por Hans Krebs y Kurt Henseleit , fue el primer ciclo metabólico elucidado, el [[Ciclo del ácido cítrico]] fue descrito en 1937. Sus reacciones individuales fueron descritas después por Sarah Ratney y Philip Cohen.

==Localización Biológica==

La [[urea]], se sintetiza en el [[hígado]] por las [[enzimas]] del ciclo de la urea, que es secretada al torrente sanguíneo y filtrada en los [[riñones]] para excretarse en la orina.

==Carasterísticas Generales. Metabolitos y Reacciones==

Globalmente el ciclo consiste en:

Metabolitos iniciales:

+NH3

I

NH3 + HCO3- + -OOC-CH2-CH-COO- ASPARTATO

Con la utilización de 3ATP, generando 2ADP + 2Pi + AMP + PPi

y formando:

[[Urea]] + -OOC-CH=CH-COO- FUMARATO

5 reacciones están involucradas en el ciclo 2 mitocondriales y 3 citosólicas.

A.- Carbamoil fosfato sintasa. CPS

CPS técnicamente, no es una [[enzima]] del ciclo. Cataliza la condensación y activación de [[amoniaco]] y ácido carbónico (HCO3) para formar carbamoil fosfato, en donde se encuentra ya el primer [[nitrógeno]] de los dos que tendrá la [[urea]]. Esta reacción, necesita de la hidrólisis de 2 [[ATP]]. Los eucariontes tienen 2 formas de CPS, una mitocondrial (CPS I que usa amoniaco y participa en la biosíntesis de urea) y una citosólica (CPS II que usa glutamato y participa en la biosíntesis de pirimidina). El mecanismo de la [[enzima]] consta de 3 pasos:

1.- Activación del ácido carbónico por [[ATP]] para formar carbonil fosfato y ADP.

2.- Ataque del [[amoniaco]] al carbonil fosfato, desplazando el fosfato, formando carbamato y Pi.

3.- Fosforilación del carbamato por el segundo ATP para formar carbamoil fosfato y ADP.

2ATP + HCO3- + NH3 reaccionan para dar H2N-C-OP32- + 2ADP + Pi

La reacción es esencialmente irreversible y es el paso limitante del ciclo.

B.- Ornitina transcarbamilasa:

ORNITINA + CARBAMOIL FOSFATO reaccionan para dar CITRULINA

La ornitina se transporta de CITOPLASMA A MITOCONDRIA; La citrulina se transporta de MITOCONDRIA A CITOPLASMA

C.- Arginosuccinato sintasa

Condensación del grupo ureido de la citrulina con el amino del aspartato para dar arginosuccinato. La reacción, que es dependiente de ATP pasa por un intermediario citrulil-AMP el cual es desplazado por el amino del aspartato. En el arginosuccinato, están ya los componentes de la urea, producto final de excreción.

D.- Arginosuccinasa:

El grupo amino del aspartato está unido al esqueleto del aspartato, la arginosuccinasa cataliza la eliminación de [[arginina]] del esqueleto del aspartato formando fumarato que puede ser reconvertido a aspartato para ser utilizado en esta misma reacción (vía fumarasa y malato deshidrogenasa para formar OXALOACETATO seguido de una transaminación. Estas son las mismas enzimas del [[ciclo de ácido cítrico]], solamente que citoplásmicas, de hecho esta malato deshidrogenasa utiliza NAD+)

E.- Arginasa:

Arginina es transformada en urea + ornitina

El costo energético del proceso son 3 [[ATP]], pero el ciclo genera un [[NADH]] en la remoción del amino en la desaminación oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa y otro en la transformación del fumarato vía OAA a aspartato. La reoxidación de estos [[NADH]]s en la mitocondria dará 6 [[ATP]].

[[Archivo:ciclourea.jpg|right|thumb|Diagrama del Ciclo de la Urea.]]

==Regulación del Ciclo==

CPSI es activada alostéricamente por N-acetilglutamato, que es sintetizado a partir de glutamato y Ac-CoA por la N-acetilglutamato sintasa e hidrolizado por una hisdrolasa específica. La velocidad de producción de urea en el hígado está correlacionada con la concentración de N-acetilglutamato.

=Interconversión de Aminoácidos=

Los aminoácidos estándar pueden ser degradados a uno de 7 intermediarios metabólicos: piruvato, alfa-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato, oxloacetato, acetil-CoA o acetoacetato. Basado en su vía catabólica, pueden ser:

aminoácidos glucogénicos, cuyos esqueletos de C son degradados a piruvato ([[alanina]], cisteina, glicina, serina y treonina), alfa-cetoglutarato (arginina, glutamato, glutamina, [[histidina]] y [[prolina]]), succinil-CoA ([[isoleucina]], [[metionina]] y [[valina]]), fumarato ([[fenilalanina]] y [[tirosina]]) u oxaloacetato ([[asparagina]] y [[aspartato]]), por tanto son precursores de [[glucosa]].

aminoácidos cetogénicos, cuyos esqueletos de C son degradados a acetoacetato ([[leucina]], [[lisina]], [[fenilalanina]], [[tirosina]] y [[triptofano]]), acetil-CoA, por tanto son precursores de [[ácidos grasos]] o [[cuerpos cetónicos]].

Los [[aminoácidos]] también pueden ser precursores del grupo hemo, aminas activas (epinefrina, norepinefrina, dopamina, serotonina (5-hidroxitriptamina), GABA e histamina), glutatión (gama-glutamilcisteinglicina, tripéptido que actúa en la desintoxicación, transporte y procesos metabólicos como oxidaciones), cofactores tetrahidrofolato (en el metabolismo de unidades de un átomo de C).

==Enlaces Relacionados==

*[[Aminoácidos]]

*[[Ciclo_del ácido cítrico]]

*[[Bioquímica]]

==Fuentes==

*http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_la_urea

*http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema30-2.htm

*http://docencia.izt.uam.mx/japg/RedVirtualJAP/CursoDRosado/4_Metabolismo/3-Aminoacidos/2-MetabolismodeAminoacidosCicloUrea.pdf

*

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+'''Ciclo de la Urea''' Los organismos vivientes excretan el exceso de nitrógeno que resulta del metabolismo de [[aminoácidos]] en una de tres formas. Muchos organismos acuáticos simplemente excretan [[amoniaco]]. Donde el agua es menos abundante, el [[amoniaco]] se transforma en una molécula menos tóxica, además de que su excreción necesita de menos agua. Uno de estos productos es la [[urea]], la cual es excretada por la mayoría de los [[vertebrados]] terrestres, el otro producto posible de excreción es el ácido úrico, que es excretado por [[aves]] y reptiles terrestres.
 De acuerdo a lo anterior, los organismos vivientes, se clasifican en amonotélicos (excretan amoniaco), urotélicos (excretan urea) y uricotélicos (excretan ácido úrico). Algunos organismos pueden cambiar su metabolismo de amonotélicos a urotélicos o uricotélicos, según las restricciones de agua a las que sean expuestos.
 ==Descubrimiento==
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 +NH<sub>3</sub>
 NH<sub>3</sub> + HCO<sub>3</sub>- + -OOC-CH<sub>2</sub>-CH-COO- ASPARTATO
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 A.- Carbamoil fosfato sintasa. CPS
-CPS técnicamente, no es una [[enzima]] del ciclo. Cataliza la condensación y activación de [[amoniaco]] y ácido carbónico (HCO3) para formar carbamoil fosfato, en donde se encuentra ya el primer [[nitrógeno]] de los dos que tendrá la [[urea]]. Esta reacción, necesita de la hidrólisis de 2 [[ATP]]. Los eucariontes tienen 2 formas de CPS, una mitocondrial (CPS I que usa amoniaco y participa en la biosíntesis de urea) y una citosólica (CPS II que usa glutamato y participa en la biosíntesis de pirimidina). El mecanismo de la [[enzima]] consta de 3 pasos:
+CPS técnicamente, no es una [[enzima]] del ciclo. Cataliza la condensación y activación de [[amoníaco]] y ácido carbónico (HCO3) para formar carbamoil fosfato, en donde se encuentra ya el primer [[nitrógeno]] de los dos que tendrá la [[urea]]. Esta reacción, necesita de la hidrólisis de 2 [[ATP]]. Los eucariontes tienen 2 formas de CPS, una mitocondrial (CPS I que usa amoniaco y participa en la biosíntesis de urea) y una citosólica (CPS II que usa glutamato y participa en la biosíntesis de pirimidina). El mecanismo de la enzima consta de 3 pasos:
 .- Activación del ácido carbónico por [[ATP]] para formar carbonil fosfato y ADP.
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 ==Fuentes==
-* [http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_la_urea]
+* [http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_la_urea Wikipedia]
-* [http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema30-2.htm]
+* [http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema30-2.htm Uah.es]
-* [http://docencia.izt.uam.mx/japg/RedVirtualJAP/CursoDRosado/4_Metabolismo/3-Aminoacidos/2-MetabolismodeAminoacidosCicloUrea.pdf]
+* [http://docencia.izt.uam.mx/japg/RedVirtualJAP/CursoDRosado/4_Metabolismo/3-Aminoacidos/2-MetabolismodeAminoacidosCicloUrea.pdf Izt.uam.mx]
-[[Category: Biología]]
+[[Category: Biología]] [[Category:Bioquímica]] [[Category:Metabolismo]]

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