TEORÍA 31: METABOLISMO DEL AMONIO. CICLO

DE LA UREA

Trujillo, 18 de Junio del 2015

Universidad Nacional de TrujilloFACULTAD FARMACIAAsignatura Bioquímica General

• El amonio se produce en todos los tejidos durante el metabolismo de una gran variedad de compuestos y se desecha principalmente por medio de la formación de urea en el hígado.

• El nivel de amonio en sangre debe mantenerse muy bajo, porque concentraciones incluso ligeramente elevadas (hiperamonemia) son tóxicas para el sistema nervioso central (SNC).

METABOLISMO DEL AMONIO

• A partir de aminoácidos: muchos tejidos, especialmente el hígado, forman amonio a partir de los aminoácidos mediante las reacciones de aminotransferasa y deshidrogenasa de glutamato descritas previamente.

• A partir de glutamina: Los riñones forman amonio a partir de la glutamina por acción de la glutaminasa renal. La mayor parte de este amonio se excreta en la orina en forma de NH4

+ , que constituye un mecanismo primordial para mantener el equilibrio ácido-básico del organismo.

FUENTES DE AMONIACO

Hidrólisis de la glutamina para la

formación de amonio.

• A partir de la acción bacteriana en el intestino: el amonio se forma a partir de la urea por acción de la ureasa bacteriana en la cavidad intestinal, este amonio se absorbe en el intestino y a través de la vena porta llega al hígado donde se elimina casi totalmente mediante su conversión en urea.

• A partir de aminas: las aminas que se ingieren en la dieta, así como las monoaminas que sirven de hormonas o neurotransmisores, originan amonio por acción de la aminoxidasa.

• A partir de purinas y pirimidina: en el las purinas y las pirimidinas, los grupos amino ligados a los anillos se liberan en forma de amonio.

TRANSPORTE DE AMONIO EN LA CIRCULACIÓN

• Urea: la formación de urea en el hígado es, cuantitativamente, la vía de eliminación de amonio más relevante. La urea viaja en la sangre del hígado a los riñones, donde pasa en el filtrado glomerular.

• Glutamina: esta amida del ácido glutámico constituye un almacén o depósito no tóxico además de una forma de transporte del amonio. La formación de glutamina a partir de glutamato y amonio, que requiere de ATP, por parte de la sintetasa de glutamina, ocurre principalmente en el músculo y en el hígado.

Síntesis de glutamina

La urea es la principal fuente de eliminación de los grupo amino procedentes

de los aminoácidos y constituye aproximadamente el 90% de los componentes nitrogenados de la orina. Uno de los

nitrógenos de la molécula de urea proviene del amoniaco y el otro del aspartato; el carbono y el oxigeno de la urea

proceden de CO2.La urea se produce en el hígado y después es transportada

por la sangre hasta los riñones para su excreción en la orina.

CICLO DE LA UREA

A. REACCIONES DEL CICLO

• Las dos primeras reacciones que conducen a la síntesis de urea ocurren

en las mitocondrias , mientras que las demás enzimas del ciclo están

localizadas en el citosol.

1. FORMACIÓN DEL CARBAMOIL-FOSFATO : La formación del carbamoil – fosfato mediante la carbamoil-fosfato sintetasa es impulsada por la disociación de 2 moléculas de ATP. El amoniaco incorporado en el carbamoil-fosfato es proporcionado principalmente por la desaminacion oxidativa del glutamato mediante la oxidación del glutamato deshidrogenasa. Finalmente el átomo de nitrógeno procedente de este amoniaco se convierte en uno de los nitrógenos de la urea.

2.FORMACION DE LA CITRULINA : La ornitina y la citrulina son aminoácidos básicos que participan en el ciclo de la urea.

3. SÍNTESIS DE ARGINOSUCCINATO : La citrulina se condensa con aspartato para formar arginosuccinato .El grupo -amino del aspartato proporciona el

segundo nitrógeno que acaba incorporándose en la urea. La formación de

arginosuccinato es impulsada por la disociación del ATP en monofosfato de adenosina (AMP) y pirofosfato.

Esta la tercera y ultima molécula de ATP que se consume en la formación de urea.

4.DISOCIACION DEL ARGINOSUCCINATO: El arginosuccinato de disocia para proporcionar arginina y fumarato.

CONEXIÓN ENTRE LOS CICLOS DE LA UREA Y DE KREBS

La conexión entre ambos ciclos, de la urea y de los ácidos tricarboxílicos, reducen el coste energético de la síntesis de urea. El ciclo de la urea conlleva la conversión de oxalacetato en fumarato y la posterior conversión del fumarato hasta oxalacetato producirá un NADH, que podrá generar 3 ATP en la respiración mitocondrial, lo que reduce el coste de la síntesis de urea.

1. El fumarato producido en la reacción de la argininosuccinato liasa, ingresa a la mitocondria, donde es blanco de la fumarasa y malato deshidrogenasa para formar oxalacetato.

2. El aspartato que actúa como dador de N en el ciclo de la urea se forma a partir del oxalacetato por transaminación desde el glutamato.

3. Dado que las reacciones de los dos ciclos están interconectados se les ha denominado como doble ciclo de Krebs.

5.DISOCIACION DE ARGININA EN ORNITINA Y UREA: La arginasa escinde la arginina en ornitina y urea y esta presente casi exclusivamente en el hígado. Por tanto , mientras otros tejidos , como el riñón, pueden sintetizar arginina mediante estas reacciones , solo el hígado puede disociar arginina mediante estas reacciones , solo el hígado puede disociar arginina y por consiguiente , sintetizar urea.

6. DESTINO DE LA UREA : La urea difunde desde el hígado a la sangre , que la transporta hasta los riñones , donde es filtrada y excretada con la orina.

Gracias