Cykl mocznikowy – zamiana aminokwasów w mocz
Z czego składa się cykl mocznikowy? Czym jest i w jaki sposób przyswoić o nich informacje, które pomogą nam go ogarnąć? Bardzo proste zadanie. Zapewniamy, że pomożemy Ci w nauce tak, jak tylko będzie to możliwe. Jeśli masz problem również z innymi tematami, warto przeczytać nasze inne artykuły. Do dzieła! Przechodzimy do ciekawych informacji o cyklu mocznikowym. Na samym początku dowiesz się, czym jest cykl mocznikowy. To szereg procesów metabolicznych. W jego trakcie następuje powstanie amoniaku, który jest toksyczny. Ulega on przekształcaniu i wydaleniu, co powoduje powstanie nietoksycznego mocznika. Skąd pochodzi amoniak? Jego źródłem jest azot białkowy.
Jak tworzy się mocznik?
Mocznik tworzy się w trakcie procesów związanych z reakcjami enzymatycznymi. Substratami pozostaje amoniak, a także dwutlenek węgla. W trakcie cyklu zaangażowane są aminokwasy. Wśród nich największą rolę odgrywają ornityna, arginina i cytrulina. Co ciekawe ani CO2, ani amoniak nie ma zdolności do reagowania z wyżej wymienionymi substancjami.
Karbamoilofosforan tworzy się z amoniaku i dwutlenku węgla podczas procesu, do którego przeprowadzenia wymagane są dwie cząsteczki energii w postaci ATP. Następnie następuje kondensowanie karbamoilofosforanu z grupą ornityny (grupą koricową). W ten sposób powstaje właśnie cytrulina. Sama cytrulina jest zdolna do reagowania z kwasem asparaginowym. W tym procesie powstanie pośredni związek nazywany kwasem argininobursztynowy. Aby reakcja mogła zachodzić niezbędne jest dostarczenie cząsteczki ATP. Następnie kwas zostanie sukcesywnie rozkładany do kwasu fumarowego i argininy. Skutkiem reakcji jest przeniesienie grupy aminowej na argininę.
>> Chcesz dobrze zdać maturę z biologii? Zobacz ebook Metabolizm
Etapy cyklu mocznikowego
Arginina to związek, który może zostać hydrolizowany przez enzym arginazę. W tej reakcji powstają produkty: mocznik i ornityna. Skąd bierze się energia niezbędna do przeprowadzenia całego cyklu? Wytwarza się ona z wiązania P. Zostają one zużywane w trakcie syntezy fosforanu karbamoilowego, a jedno z wiązań P pochodzi z ATP. ATP bez wiązania P przekształca się na AMP i PP. Dochodzi do tego podczas syntezowania kwasu argininobursztynowego. Ornityna w trakcie zachodzących procesów przedostaje się z cytozolu do mitochondrium.
Następnym etapem pozostaje przyłączenie cytruliny wraz z asparaginą, co powoduje stworzenie argininobursztynianu. Do przeprowadzenia procesu niezbędne jest użycie ATP.
Kolejny etap to rozkład argininobursztynianu przy pomocy enzymu ligazy argininobursztynianowej. Powstała arginina jest prekursorem do powstania fumaranu i mocznika. Kolejne etapy są pozostawione przez mocznika. Wówczas arginina ulega przekształceniom. Następuje jej przekształcenie w ornitynę i cykl się powtarza. Mocznik jest syntezowany w wątrobie. Pozostaje głównym produktem w trakcie reakcji katabolicznych azotu w ludzkim organizmie.
Co jeszcze warto wiedzieć o cyklu mocznikowym? Na pewno są to wzory pozwalające na chemiczne przedstawienie zachodzących reakcji.
Reakcja sumaryczna cyklu mocznikowego:
NH4+ + HCO3- + H2O + 3ATP + ASP → mocznik + 2 ADP + AMP + 2Pi + PPi + fumaran
Cykl mocznikowy – powstawanie produktu – karbamoilofosforanu
2ATP + HCO3- + NH3 H2N-C-OPO32- + 2ADP + Pi
