4)reazione
E= argininosuccinato liasi
Con una reazione reversibile l’argininosuccinato viene spezzato
dalla argininosuccinato liasi con formazione di arginina libera e
fumarato.
Il fumarato torna a far parte degli intermedi del ciclo dell’acido
citrico.
5)reazione
E=arginasi
L’enzima epatico arginasi (presente solo nel fegato degli animali
ureotelici) idrolizza l’arginina generando urea e ornitina.
L’ornitina riformata è in grado di rientrare nuovamente nel
mitocondrio, in scambio con la citrullina per iniziare un secondo
ciclo, attraverso il carrier della ornitina.
Bilancio del ciclo dell’urea
Equazione complessiva:
2NH4+ + HCO3- + 3ATP + H2O
urea + 2ADP + 4Pi + AMP + 5H+
La sintesi di una molecola di urea richiede il consumo di 4 legami
fosforici ad alta energia (in pratica 4 ATP).
Il ciclo dell’urea elimina 2 prodotti di scarto (NH3 e CO2).
In questo modo il ciclo dell’urea partecipa anche alla regolazione del pH
del sangue che dipende dal rapporto tra CO2 e HCO3-.
L’equazione complessiva vera del ciclo dell’urea provoca anche
una netta conversione di ossalacetato in fumarato (via
aspartato) e la reazione di ossalacetato produce NADH nella
reazione della malato deidrogenasi.
Ciascuna molecola di NADH può generare 2,5 molecole di ATP
durante la respirazione mitocondriale riducendo così il costo
energetico della sintesi dell’urea.
Regolazione del ciclo dell’urea
1) A breve termine:
attivazione della carbamilfosfato sintetasi ad opera di N-acetil
glutammato e, in ultima analisi, di arginina, acetil-CoA e
glutammato.
2) A lungo temine:
induzione di tutti gli enzimi del ciclo durante una dieta
prevalentemente proteica o durante un digiuno prolungato, quando
gli AA vengono rimossi dai muscoli. La [E] può aumentare di 10-20
volte.
Destino dello scheletro
carbonioso degli AA:
AA glucogenici (quasi tutti)
sono precursori del glucosio
AA chetogenici:leucina e
lisina.
Attraverso acetil-CoA e
acetoacetil-CoA possono dar
luogo ai corpi chetonici
N.B.Poichè gli animali non hanno
vie metaboliche che convertono
acetil-CoA in glucosio,da Leu e
Lys non è possibile alcuna sintesi
netta di carboidrati. In caso di
digiuno o di diabete ,in cui si ha
demolizione di proteine
contribuiscono ad innalzare la
chetonemia e la chetonuria
VIE DI DEGRADAZIONE DEGLI AMMINOACIDI
• FINE
Figura 20.9 - Il ciclo dell’urea.
Il ciclo dell’urea ha luogo in due
compartimenti del fegato: il citosol
e i mitocondri.
Al ciclo dell’urea partecipano 5
enzimi:
(1) la carbamilfosfato sintetasi,
(2) l’ornitina transcarbammilasi,
(3) l’argininosuccinato sintetasi,
(4) l’arginino succinasi,
(5) l’arginasi.
Gli enzimi 1 e 2 si trovano nei
mitocondri, mentre gli enzimi 3-5
sono citosolici. L’ornitina e la
citrullina (aminoacidi non proteici)
devono
essere
trasportati
attraverso
la
membrana
mitocondriale
da
specifici
trasportatori, o carrier.