UNIDAD IV

CICLO DE LA UREA

Programa de MedicinaSeccin de Bioqumica

Dra. Graciela Delln Rodrguez2010

Universidad Centroccidental Lisandro AlvaradoDecanato de Ciencias de la Medicina

METABOLISMO DE LOS AAs

El amonaco es un compuesto qumico cuya molcula est compuesta por un tomo de nitrgeno (N) y tres tomos de hidrgeno (H) y cuya frmula qumica es NH3.

La acumulacin de amonaco en el cuerpo es txica y puede causar: Dao cerebral Convulsiones y Coma

METABOLISMO DE LOS AAs

El amonaco (NH4+) es producido por clulas que se encuentran en todo el cuerpo, especialmente en los intestinos, hgado y los riones.

El NH4+ : Juega un papel menor en el equilibrio cido-bsico Pero principalmente es un residuo metablico

PRINCIPALMENTE EL RESULTADO DEL METABOLISMO DE PROTENAS

METABOLISMO DE LOS AAs

La mayor parte del amonaco que el organismo produce es utilizado por el hgado en la produccin de urea.

La urea tambin es un residuo, pero es mucho menos txico que el amonaco.

El amonaco es especialmente txico para el cerebro y puede producir confusin, letargo y en algunas ocasiones coma.

METABOLISMO DE LOS AAs Los organismos vivientes excretan el exceso de

nitrgeno que resulta del metabolismo de aminocidos en una de tres formas. AMONIO:

Muchos organismos acuticos simplemente excretan amonio.

ACIDO URICO: El otro producto posible de excrecin es el cido

rico, que es excretado por aves y reptiles terrestres.

METABOLISMO DE LOS AAs UREA:

Donde el agua es menos abundante, el amonio se transforma en una molcula menos txica, adems de que su excrecin necesita de menos agua.

Uno de estos productos es la urea, la cual es excretada por la mayora de los vertebrados terrestres

METABOLISMO DE LOS AAs

De acuerdo a lo anterior, los organismos vivientes, se clasifican en: amoniotlicos (excretan amonio), uricotlicos (excretan cido rico). urotlicos (excretan urea) y

Algunos organismos pueden cambiar su metabolismo de amoniotlicos a urotlicos o uricotlicos, segn las restricciones de agua a las que sean expuestos.

CICLO DE LA UREA

La urea: Se sintetiza en el hgado Por las enzimas del ciclo de la urea Secretada al torrente sanguneo Filtrada en los riones Excretarse en la orina.

CICLO DE LA UREA

El ciclo de la urea Fue encontrado en 1932 por Hans Krebs y Kurt Henseleit, Fue el primer ciclo metablico elucidado

DEGRADACION DE LOS AAs

Los AAs se interconvierten o degradan durante: La eliminacin de las protenas celulares La eliminacin de las protenas de la dieta Ayuno prolongado

DEGRADACION DE LOS AAs

Etapas de la degradacin Separacin del grupo amino:

TRANSAMINACIN DESAMINACIN OXIDATIVA

Eliminacin del grupo amino: SNTESIS DE UREA

Degradacin del esqueleto carbonado: ALFA-CETO-CIDOS intermediarios del Ciclo de

Krebs

TRANSAMINACION Localizacin:

Citosol Enzimas:

Transaminasas o aminotransferasas Accin:

Catalizan la transferencia del grupo amino de un alfa-aminocido a un alfa-cetocido

Sustratos y productos: Alfa-aminocido y alfa-cetocido

TRANSAMINACION

TRANSAMINACION

Reacciones reversibles Tambin se usan para la sntesis de AAs Grupo prosttico:

PLP (fosfato de piridoxal) Alfa-cetocido que recibe el grupo amino:

Alfa-cetoglutarato, que se transforma en GLUTAMATO De esta manera todo el amonaco es transferido al

GLUTAMATO y de esta forma encaminado hacia la sntesis de urea

TRANSAMINACION

DESAMINACION OXIDATIVA Enzimas:

Glutamato deshidrogenasa y Oxidasas

Accin: Se remueve el grupo amino como amoniaco libre Se acopla a una oxidacin

Sustratos: Alfa-aminocido: GLUTAMATO

Productos: Alfa-cetocido: ALFA-CETOGLUTARATO

DESAMINACION OXIDATIVA

DESAMINACION OXIDATIVA

Reaccin reversible Grupo prosttico:

NADH NADPH

Localizacin: Mitocondria De esta manera el amonaco es secuestrado en este

compartimiento Evitando que circule libremente

DEGRADACION DE LOS AAs

El catabolismo del grupo amino de los AAs, se cumple en 3 procesos enzimticos que ocurren en secuencia: Transaminacin Desaminacin oxidativa Ciclo de la urea

CICLO DE LA UREA

Solo ocurre en hgado

Convierte amonio en urea

Menos txica Parte ocurre en la

mitocondria y parte en el citosol

CICLO DE LA UREA

Cinco reacciones 3 citosol 2 mitocondria

Transportadores para: Citrulina Ornitina

Paso limitante: Sntesis de CARBAMOIL FOSFATO (CPS I)

CICLO DE LA UREA

Enzimas Carbamoil fosfato sintetasa I Ornitina transcarbamilasa Arginosuccinato sintasa Arginosuccinato liasa Arginasa

CICLO DE LA UREA

Carbamoil fosfato sintetasa I Localizacin: mitocondria Funcin: sntesis de carbamoil fosfato Sustrato: amonio Requiere: 2 ATPs y bicarbonato Producto: carbamoil fosfato.

CICLO DE LA UREA

Ornitina transcarbamilasa Localizacin: mitocondria Funcin: condensa el carbamoil fosfato con la

ornitina Sustrato: carbamoil fosfato Producto: citrulina

CICLO DE LA UREA

Arginosuccinato sintasa Localizacin: citoplasma

Funcin: condensa el asprtico con la citrulina Requiere: ATP Sustrato: citrulina Producto: cido arginosuccnico El segundo nitrgeno necesario para la formacin de

la urea lo aporta el cido asprtico

ORIGEN DEL ASPARTATO PARA LA REACCION DE LA ARGINOSUCCINATO SINTETASA

EL CICLO DE LA UREA ESTA LIGADO AL ACIDO CITRICO

CICLO DE LA UREA

Arginosuccinato liasa Localizacin: citoplasma Funcin: el cido arginosuccnico formado en la

reaccin anterior se divide en fumrico y arginina Sustrato: cido arginosuccnico Producto: arginina

CICLO DE LA UREA

Arginasa Localizacin: citoplasma Funcin: en esta reaccin se forma urea despus de

la hidrlisis de la arginina Sustrato: arginina Producto: UREA y ornitina (que pasar del citoplasma a

la mitocondria, donde comienza de nuevo el ciclo)

CICLO DE LA UREA

CICLO DE LA UREA

2 NH4 + HCO

3 + 3 ATP

UREA + 2ADP + 4 Pi + AMP + 5 H

TRANSPORTE DE AMONIACO HASTA EL HIGADO

En nuestro organismo, la glutamina, es el aminocido encargado de: Almacenar de manera

temporal, Mantener dentro de los

niveles aceptados y Transportar el amonio.

TRANSPORTE DE AMONIACO HASTA EL HIGADO

El amonio cuando est en tejido se une al cido glutmico y forma la glutamina,

Reaccin mediada por la glutamina sintasa

La glutamina pasa a la circulacin, donde es

Capturada por el hgado Convierte de nuevo en cido

glutmico Reaccin mediada por la

glutaminasa.

delta-amino

CICLO DE GLUCOSA-ALANINA

DESTINO DEL ESQUELETOS CARBONADOS DE LOS AMINOACIDOS

El catabolismo de los aminocidos, requiere una va exclusiva para el metabolismo del esqueleto de carbono de los aminocidos. Sus productos finales son intermediarios delCiclo de Krebs.

DESTINO DEL ESQUELETOS CARBONADOS DE LOS AMINOACIDOS

AAs formadores de: Piruvato Acetil-CoA Aceto-acetil-CoA Alfa-cetoglutarato Succinil-CoA Fumarato Oxaloacetato

AAs FORMADORES DE PIRUVATO

Puede usarse para formar OXALOACETATO (gluconeognesis) o ACETIL-CoA e ingresar al Ciclo de Krebs

AAs FORMADORES DE ACETIL-CoA

AAs FORMADORES DE ACETO-ACETIL-CoA

El aceto-acetil-CoA puede ser desviado para ir al metabolismo de los lpidos

AAs FORMADORES DE ALFA-CETOGLUTARATO

El alfa-cetoglutarato es esencial en el proceso de transaminacin

AAs FORMADORES DE SUCCINIL-CoA

AAs FORMADORES FUMARATO

AAs FORMADORES DE OXALOACETATO

DEGRADACION DE LOS AAs

GLUCONEOGNICOS Permiten la sntesis de glucosa Los que dan origen a:

Piruvato alfa-cetoglutarato Succinil-CoA Fumarato Oxaloacetato

DEGRADACION DE LOS AAs

CETOGNICOS Permiten la sntesis de cuerpos cetnicos Los 6 AA's que originan Acetil-CoA y Acetoacetol-CoA

Ile Leu Trp Phe Tyr Lys

DEGRADACION DE LOS AAs

AAs GLUCONEOGNICOSY CETOGNICOS Ile Trp Phe Tyr

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