Ciclo da UreiaCiclo da Ureia

Os aminoácidos, além de constituintes das proteínas, podem ser usados como precursores de moléculas biológicas azotadas tais como heme, nucleótidos, glutationa e aminas fisiologicamente activas.

O excesso de aminoácidos da dieta não é armazenado nem excretado: é convertido em piruvato, oxaloacetato e -cetoglutarato.

Os aminoácidos são por isso precursores de glucose, ácidos gordos e corpos cetónicos, podendo ser usados na produção de energia.

Ciclo da Ureia

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia

Os organismos vivos excretam o excesso de Os organismos vivos excretam o excesso de nitrogénio de três modo possíveisnitrogénio de três modo possíveis

1º- Muitos animais aquático simplesmente 1º- Muitos animais aquático simplesmente excretam amónia que é uma substância excretam amónia que é uma substância altamente tóxica para animais marinhosaltamente tóxica para animais marinhos

2º Em água menos profundas transformam a 2º Em água menos profundas transformam a amónia em ácido úrico ou uratos, caso de aves amónia em ácido úrico ou uratos, caso de aves e répteise répteis

3º Na maioria dos vertebrados terrestres a 3º Na maioria dos vertebrados terrestres a amónia é transformada em ureiaamónia é transformada em ureia

Esta síntese é efectuada no fígado.Esta síntese é efectuada no fígado.

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Neste processo há desaminação oxidativa do aminoácido com produção de amónia e transformação desta em ureia que é excretada.

Este processo faz-se no fígado por dois mecanismos:

1-Transaminação 2-Desaminação oxidativa

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia A A desaminaçãodesaminação é levada a cabo principalmente pela é levada a cabo principalmente pela

glutamato desidrogenase, uma enzima mitocondrial que glutamato desidrogenase, uma enzima mitocondrial que usa quer NADusa quer NAD++ quer NADP quer NADP++

As causas da toxicidade do amónio não são bem As causas da toxicidade do amónio não são bem conhecidas, mas sabe-se que quando a concentração de conhecidas, mas sabe-se que quando a concentração de amónio é muito alta, este reage com o amónio é muito alta, este reage com o glutamatoglutamato para para formar formar glutaminaglutamina, numa reacção catalizada pela , numa reacção catalizada pela glutamina sintaseglutamina sintase. .

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia

Para repôr os níveis de Para repôr os níveis de glutamatoglutamato, outros aminoácidos , outros aminoácidos reagem com o reagem com o -cetoglutarato-cetoglutarato por transaminação O por transaminação O resultado é o progressivo esgotamento das reservas de resultado é o progressivo esgotamento das reservas de -cetoglutarato-cetoglutarato e e glutamatoglutamato, com consequências a nível , com consequências a nível cerebral. cerebral.

A A ureiaureia é sintetizada no fígado, que depois a excreta para é sintetizada no fígado, que depois a excreta para a corrente sanguínea, de onde é libertada pelo rim. A a corrente sanguínea, de onde é libertada pelo rim. A reacção global do ciclo da ureia é:reacção global do ciclo da ureia é:

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia

O primeiro passo é a formação de O primeiro passo é a formação de carbamoil-fosfatocarbamoil-fosfato, , uma forma activada de azoto, por acção da uma forma activada de azoto, por acção da carbamoil-fosfatasecarbamoil-fosfatase

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia

O grupo O grupo carbamoilcarbamoil é então transferido para é então transferido para a a ornitinaornitina para produzir para produzir citrulinacitrulina. Esta duas . Esta duas moléculas são aminoácidos "especiais", moléculas são aminoácidos "especiais", pois não fazem parte da estrutura de pois não fazem parte da estrutura de proteínas, por meio da enzima proteínas, por meio da enzima ornitina-ornitina-transcarbamoilasetranscarbamoilase..

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia Estas duas primeiras reacções ocorrem na Estas duas primeiras reacções ocorrem na

mitocôndria. A mitocôndria. A citrulinacitrulina é então transferida para é então transferida para o citoplasma, onde ocorre o resto do ciclo. o citoplasma, onde ocorre o resto do ciclo.

O segundo átomo de azoto presente na ureia é O segundo átomo de azoto presente na ureia é proveniente do proveniente do aspartato. O aspartato aspartato. O aspartato reage reage com acom a citrulina citrulina por acção da enzimapor acção da enzima arginino- arginino-succinase-sintetasesuccinase-sintetase. .

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia O O argininosuccinatoargininosuccinato é depois clivado em é depois clivado em argininaarginina

e e fumarato fumarato por acção da enzimapor acção da enzima arginino- arginino-succinase.succinase. O fumarato pode entrar no Ciclo de O fumarato pode entrar no Ciclo de Krebs para produzir NADH e oxaloacetato, que Krebs para produzir NADH e oxaloacetato, que por sua vez pode ser reconvertido em aspartato por sua vez pode ser reconvertido em aspartato por transaminação.por transaminação.

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A hidrólise da A hidrólise da argininaarginina produz produz ureiaureia e e ornitinaornitina, por acção da enzima , por acção da enzima arginasearginase. A . A ornitina ao reentrar na mitocôndria pode ornitina ao reentrar na mitocôndria pode recomeçar o ciclo.recomeçar o ciclo.

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia

O ciclo da ureia tem um elevado custo O ciclo da ureia tem um elevado custo energético, equivalente à hidrólise de 4 energético, equivalente à hidrólise de 4 ATP a 4 ADP. No entanto, este custo ATP a 4 ADP. No entanto, este custo pode ser recuperado na cadeia pode ser recuperado na cadeia transportadora de electrões, uma vez que transportadora de electrões, uma vez que um NADH é produzido na desaminação um NADH é produzido na desaminação do glutamato e outro NADH na posterior do glutamato e outro NADH na posterior oxidação do fumarato a oxaloacetato, o oxidação do fumarato a oxaloacetato, o que é equivalente a cerca de 6 ATP.que é equivalente a cerca de 6 ATP.

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia Regulação do Ciclo da UreiaRegulação do Ciclo da Ureia

A A carbamoil-fosfato-sintetase Icarbamoil-fosfato-sintetase I, catalisadora do primeiro , catalisadora do primeiro passo do ciclo da ureia é activada alostericamente pelo passo do ciclo da ureia é activada alostericamente pelo N-acetilglutamatoN-acetilglutamato que é sintetizado a partir do que é sintetizado a partir do glutamatoglutamato e do e do acetilCoAacetilCoA em presença da enzima em presença da enzima N-N-acetilglutamato-sintaseacetilglutamato-sintase..

Quando há aumento da quebra de proteínas a Quando há aumento da quebra de proteínas a concentração de concentração de glutamatoglutamato aumenta como resultado do aumenta como resultado do processo de transaminação. A presença de glutamato processo de transaminação. A presença de glutamato activa a síntese de activa a síntese de N-acetilglutamatoN-acetilglutamato, aumentando a , aumentando a concentração em concentração em carbamoil-fosfato-sintetase Icarbamoil-fosfato-sintetase I e e consequentemente a produção de consequentemente a produção de UreiaUreia..

Ciclo da UreiaCiclo da Ureia

As enzimas do ciclo da ureia são As enzimas do ciclo da ureia são controladaspelas concentrações dos seus controladaspelas concentrações dos seus substractos. Em indivíduos com substractos. Em indivíduos com deficiências hereditárias de enzimas do deficiências hereditárias de enzimas do ciclo da Ureia, sem ser a arginase, os ciclo da Ureia, sem ser a arginase, os substractos acumulam-se . Este processo substractos acumulam-se . Este processo implica o aparecimento de implica o aparecimento de hiperamonémiahiperamonémia produzindo letargia, deficiência mental e produzindo letargia, deficiência mental e morte.morte.