Cykl ornitynowy, zwany też cyklem mocznikowym lub mocznikowym cyklem Krebsa – cykl przemian biochemicznych (reakcji enzymatycznych ) trzech aminokwasów: ornityny , cytruliny i argininy prowadzący do powstania mocznika .

Na powstawanie mocznika w organizmach zwierzęcych po raz pierwszy zwrócił uwagę Marceli Nencki , natomiast przebieg jego syntezy (powstawania) przedstawił Hans A. Krebs w 1932 roku.

Przebieg cyklu

Do cyklu wprowadzany jest karbamoilofosforan powstały z amoniaku i dwutlenku węgla . Cykl przebiega w mitochondriach (gdzie sprzężony jest z cyklem Krebsa przez łańcuch oddechowy i ATP oraz fumaran i asparaginian ) i cytoplazmie komórek wątroby ( hepatocytów ) i wymaga dostarczenia energii w postaci 4 moli ATP (przekształcanego do ADP ^[1]), a jego głównym produktem końcowym jest mocznik .

Reakcje zużywania aminokwasów rozpoczynają się od odłączenia grupy aminowej w procesie deaminacji . Produktami tych reakcji są łańcuchy węglowe (tzw. ketokwasy ) oraz jon amonowy . W komórkach człowieka łańcuchy węglowe po przemianach mogą być włączone w glikolizę lub do cyklu Krebsa . Jon amonowy jest silnie toksyczny . W organizmie człowieka jest więc szybko przekształcany w substancję mniej toksyczną i dobrze rozpuszczalną w wodzie - mocznik . W ciągu doby człowiek wydala średnio kilkanaście gramów mocznika w postaci stężonego moczu .

W rzeczywistości w komórkach zużycie większości aminokwasów rozpoczyna się od przeniesienia reszty aminowej (-NH₂) (reakcja transaminacji ) z rozkładanego aminokwasu na jedną z czterech cząsteczek: α-ketoglutaran (α-KG), glutaminian , szczawiooctan , lub pirogronian. Ta pierwsza przekształca się wówczas w glutaminian , druga w glutaminę , trzecia w asparaginian , czwarta zaś w alaninę . Aminokwasy te są wydzielane do krwi i wędrują do wątroby . W komórkach wątroby alanina i asparaginian ulegają transaminacji i ich grupy aminowe są przenoszone na α-ketoglutaran z wytworzeniem glutaminianu lub na glutaminian z wytworzeniem glutaminy. Glutaminian ulega deaminacji a glutamina deamidacji (enzym glutaminaza ), a powstający jon amonowy natychmiast przetwarzany jest w tak zwany karbamoilofosforan . Ten włączany jest do cyklu mocznikowego (ornitynowego).

Cykl mocznikowy: 1- cytrulina , 2- argininobursztynian , 3- arginina , 4- ornityna , 5- karbamylofosforan , 6- kwas asparaginowy , 7- kwas fumarowy , 8- woda , 9- mocznik

Mocznik z krwią wędruje do nerek , gdzie jest filtrowany i wydalany. Tak więc nadmiar azotu z aminokwasów jest usuwany przez cykl ornitynowy. Inaczej przedstawia się rozkład nadwyżki zasad azotowych . W komórkach człowieka puryny przekształcane są w kwas moczowy , pirymidyny natomiast są rozkładane do mniejszych cząsteczek, które następnie są włączane do szlaków podstawowych.

Zobacz też

• Hans Adolf Krebs

Przypisy

Linki zewnętrzne

• Cykl mocznikowy
• Cykl mocznikowy (en)