Ciclo de la urea

Ciclo de la urea

El ciclo de la urea es una secuencia de reacciones bioquímicas para producir este compuesto a partir del amoníaco.

El amoniaco es una sustancia tóxica, del metabolismo del nitrógeno, que debe eliminarse rápidamente del organismo. La eliminación puede ser por excreción directa o por excreción después de la conversión a compuestos menos tóxicos.

Los peces excretan amoníaco directamente, ya que es soluble en agua y se disuelve rápidamente.

Las aves y los animales terrestres excretan nitrógeno en forma de ácido úrico.

Los animales terrestres excretan nitrógeno en forma de urea, un compuesto que es muy soluble en agua y no es tóxico para las células.

En humanos y mamíferos, casi el 80% del nitrógeno excretado está en forma de urea.

¿Dónde ocurre el ciclo de la urea?

El ciclo de la urea ocurre en las células del hígado y, en menor medida, en los riñones. Comienza en las mitocondrias y continúa hasta el citosol de la célula, donde ocurre la mayor parte del ciclo.

Ciclo de la urea y ciclo de Krebs

El ciclo de la urea está vinculado al ciclo de Krebs.

Las reacciones de los dos ciclos están relacionadas y algunos productos intermedios formados en el ciclo de Krebs son precursores de reacciones para el ciclo de la urea.

Obtenga más información sobre el ciclo de Krebs.

Etapas del ciclo de la urea

Consiste en cinco reacciones, dos dentro de la mitocondria y tres en el citosol.

Cada paso está catalizado por una enzima. Por tanto, hay cinco enzimas involucradas en el ciclo de la urea: carbamil fosfato sintasa, ornitina transcarbamilasa, arginina succinato sintasa, arginina succinato liasa y arginasa.

En resumen, el ciclo ocurre de la siguiente manera:

1. La enzima carbamil fosfato sintasa, presente en las mitocondrias, cataliza la condensación del amoníaco con bicarbonato y forma carbamoil fosfato. Se consumen dos moléculas de ATP para esta reacción.

2. La condensación de ornitina, presente en la mitocondria, y carbamoil fosfato genera citrulina, bajo la acción de la enzima ornitina-transcarbamilasa. La citrulina se transporta al citosol y reacciona con el aspartato, generando argininosuccinato y fumarato.

3. La enzima arginina succinato sintasa, presente en el citosol, cataliza la condensación de citrulina y aspartato, con consumo de ATP, y forma arginina succinato.

4. La enzima arginina succinato liasa cataliza la transformación del succinato de arginina en arginina y fumarato.

5. Finalmente, la enzima arginasa cataliza la descomposición de la arginina, dando como resultado urea y ornitina. La ornitina regresa a las mitocondrias y reinicia el ciclo.

Etapas del ciclo de la urea

Funciones del ciclo de la urea

La función principal del ciclo de la urea es eliminar el amoníaco tóxico del cuerpo. Es decir, tiene la función de eliminar el nitrógeno no deseado del organismo.

La urea se elimina del cuerpo de los animales superiores a través de la orina. Aproximadamente de 10 a 20 g de amoníaco se eliminan del cuerpo de un adulto sano cada día.

Urea y animales rumiantes

La urea se utiliza para alimentar a los rumiantes. Esto se debe a que, al llegar al rumen del animal, se transforma en amoniaco y CO2De ahí que los microorganismos comenzaran a utilizar esta fuente de nitrógeno para la síntesis de una nueva proteína.

Esta acción es importante a la hora de complementar la fuente proteica de la dieta y aportar proteína degradable en el rumen, lo que asegura una mejor digestión de las fibras y síntesis de proteínas microbianas.