BIOQUIMICA - 2º de Farmacia

CURSO 2006-2007

BIOQUIMICA  
 
TEMAS IMPARTIDOS POR DRA. TEJEDOR
 
BIOENERGÉTICA
TEMA 16
TEMA 17

 

**METABOLISMO**

glúcidos
T. 18:GLUCOLISIS
T. 19:PIRUVATO
T. 20: c.a. t.
T 21:GLUCONEOGÉNESIS
T 22: PENTOSAS
T 23:GLUCOGENO
 
ENLACES DE INTERÉS

(Temas 18-23)

 
lípidos
TEMAS 24 - 28 (Dra. Recio)
 
c. nitrogenados
TEMA 29
degradación de aminoácidos
r. transaminación
otras reacciones
TEMA 30
transporte del amino
CICLO alanina-glucosa
ciclo de la urea
TEMA 31
degradación de esqueleto carbonado
AA cetogénicos y glucogénicos
ejemplos degradación
TEMA 32
biosíntesis de aa
síntesis de nitrógeno orgánico
ejemplos biosíntesis
 
INTERRELACIONES METABÓLICAS
TEMA 33
PERFILES METABÓLICOS DE ÓRGANOS
RELACIONES ENTRE RUTAS
 
 

TEMA 30-2.- Destino del grupo amino 2.- CICLO DE LA UREA: Reacciones y regulación.

CICLO DE LA UREA

El ciclo de la urea comienza en el interior de las mitocondrias de los hepatocitos.

Reacciones:

1.  El primer grupo amino que ingresa al ciclo proviene del amoníaco libre intramitocondrial. El amoníaco producido en las mitocondrias, se utiliza junto con el bicarbonato (producto de la respiración celular), para producir carbamoil-fosfato. Reacción dependiente de ATP y catalizada por la carbamoil-fosfato-sintetasa I. Enzima alostérica y modulada (+) por el N-acetilglutamato.

2.  El carbamoil-fosfato cede su grupo carbamoilo a la ornitina, para formar citrulina y liberar Pi. Reacción catalizada por la ornitina transcarbamoilasa. La citrulina se libera al citoplasma.

3.  El segundo grupo amino procedente del aspartato (producido en la mitocondria por transaminación y posteriormente exportado al citosol) se condensa con la citrulina para formar argininosuccinato. Reacción catalizada por la argininosuccinato sintetasa citoplasmática. Enzima que necesita ATP y produce como intermediario de la reacción citrulil-AMP.

4.  El argininosuccinato se hidroliza por la arginino succinato liasa, para formar arginina libre y fumarato.

5.  El fumarato ingresa en el ciclo de Krebs y la arginina libre se hidroliza en el citoplasma, por la arginasa citoplasmática para formar urea y ornitina.

6.  La ornitina puede ser transportada a la mitocondria para iniciar otra vuelta del ciclo de la urea.

En resumen, el ciclo de la urea consta de dos reacciones mitocondriales y cuatro citoplasmáticas

ENERGÉTICA DEL CICLO

El ciclo de la urea reúne dos grupos amino y un bicarbonato, para formar una molécula de urea:

1.  La síntesis de la urea requiere 4 Pi de alta energía. 2 ATP para formar el carbamoil - P y un ATP para producir argininosuccinato. En la segunda reacción el ATP se hidroliza a AMP y PPi, que puede ser nuevamente hidrolizado para dar 2 Pi.

2.  Se ha calculado que los animales ureotélicos pierden cerca del 15% de la energía procedente de los aminoácidos en la producción de urea.

3.  Algunos animales compensan esta perdida (bovinos) por transferencia de la urea al rumen, donde los microorganismos la utilizan como fuente de amoníaco para la síntesis de aminoácidos. Este proceso incluso disminuye el consumo de agua.

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.

 

CONEXIÓN ENTRE LOS CICLOS DE LA UREA Y DE KREBS

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.

 

REGULACIÓN DEL CICLO

El flujo del N a través del ciclo de la urea dependerá de la composición de la dieta. Una dieta rica en proteínas aumentará la oxidación de los aminoácidos, produciendo urea por el exceso de grupos aminos, al igual que en una inanición severa.

Las cinco enzimas se sintetizan a velocidades más elevadas, durante la inanición o en los animales con dieta rica en proteínas.

La enzima carbamoil-fosfato-sintetasa I es activada alostéricamente por el N - acetilglutamato que se sintetiza a partir del acetil-CoA y el glutamato, por la N-acetilglutamato sintetasa; enzima que, a su vez, es activada por la arginina, aminoácido que se acumula cuando la producción de urea es lenta.

En individuos con deficiencias congénitas de enzimas del ciclo, distintas a la arginasa, el sustrato correspondiente se acumula, lo que provoca un aumento de la velocidad de la reacción deficiente, por lo que la velocidad del ciclo se mantiene baja. No obstante se producen acumulaciones de los sustratos precedentes, hasta el amoniaco, lo que causa finalmente una hiperamonemia. El cerebro es particularmente sensible a las [ ] elevadas de amonio.

TRANSPORTE DEL GRUPO AMINO