Ocena brak

MOCZNIKOWY CYKL, cykl ornitynowy

Autor /IzaakGgG Dodano /25.07.2013

Przebiegający w wątrobie większości kręgowców lądowych (płazów i ssaków), z udziałem specyficznych enzymów. Jest to cykl przemian metabolicznych, w którym silnie toksyczne w większych stężeniach jony amonowe (NH4+), będące produktem ubocznym w procesie rozkładu aminokwasów, są przekształcane w znacznie mniej toksyczny mocznik, który jest następnie wydalany z organizmu wraz z moczem, Jony amonowe wraz z dwutlenkiem węgla (C02), cząsteczkami wody (H20) i cząsteczkami adenozynotrójfosforanu (ATP) są zużywane do syntezy karbamoiiofosforanu.

Związek ten jest następnie włączany do cyklu mocznikowego w reakcji, w której jest on przyłączany do aminokwasu niebiałkowego - ornityny dając cytrulinę. Kolejnym etapem cyklu jest łączenie, przy wykorzystaniu energii ATP, cytruliny z kwasem asparaginowym (asparaginianem), w konsekwencji czego powstaje argininoburszty-nian. Jest on następnie rozszczepiany do argininy i fumaranu.

To właśnie arginina jest bezpośrednim prekursorem mocznika. Zostaje ona na tym etapie rozkładana do mocznika i ornityny. Jeden z atomów azotu w powstałej cząsteczce mocznika pochodzi z jonu NH4+ (wbudowanego w karbamo-ilofosforan, drugi natomiast z kwasu asparaginowego). Jak już wspomniano wcześniej, ornityna łączy się z karbamoilofosforanem, tworząc cytrulinę, i tym samym cykl reakcji się zamyka.

Reakcje syntezy karbamoiiofosforanu oraz cytruliny przebiegają w mitochondrium, natomiast wszystkie pozostałe reakcje cyklu mocznikowego zachodzą w cytoplazmie. Proces przekształcania toksycznych jonów amonowych w mocznik wymaga nakładu energii. Zużywane są 3 cząsteczki ATP, z tym że rozkładane są przy tym 4 wiązania 'wysokoenergetyczne (2 cząsteczki ATP rozkładane są do adenozynodi-fosforanu - ADP, a jedna do adenozynomonofos-foranu - AMP).

O toksyczności jonów amonowych oraz o istotności cyklu mocznikowego dla człowieka świadczą poważne choroby genetyczne, związane z upośledzeniem aktywności enzymów tego cyklu. Objawem takich schorzeń jest znaczne podwyższenie stężenia jonów amonowych we krwi, co prowadzi do uszkodzenia mózgu. Negatywne skutki niektórych schorzeń tego rodzaju można częściowo ograniczyć poprzez stosowanie odpowiedniej diety.

Zwierzęta usuwające nadmiar jonów amonowych w postaci mocznika to zwierzęta ureotelicz-ne. W przyrodzie występują też inne sposoby pozbywania się zbędnych produktów rozkładu aminokwasów - spora część zwierząt wodnych wydala nieprzetworzone jony NH..+ (zwierzęta amonoteliczne). Wiąże się to z mniejszym zużyciem energii, ale również ze znaczną utratą wody z organizmu. Raki i gady lądowe należą natomiast do grupy zwierząt urykotelicznych.

Przetwarzają one jony amonowe do także mniej toksycznego kwasu moczowego, co znacznie ogranicza ubytek wody z organizmu. W przypadku ptaków, które nie posiadają pęcherza moczowego i wydalają kwas moczowy w odchodach, taki sposób przetwarzania amoniaku umożliwia minimalizację masy ciała i jest jednym z przystosowań tej grupy kręgowców do lotu.

Podobne prace

Do góry