CICLO DE LA UREA

1. CICLO DE LA UREA Dafne Beltrán 111139Kimberly Mendoza 111151Hugo Barraza 111090Miguel Jurado 111095Kevin Jacquez 111255AngelMejia

2. CICLO DE LA UREA Dafne Beltrán 111139Kimberly Mendoza 111151Hugo Barraza 111090Miguel Jurado 111095Kevin Jacquez 111255AngelMejia

4. Introducción

5. Introducción • Los organismos urotelicos desechan nitrógeno aminico en forma de urea. • El amoniaco es depositado en las mitocondrias de los hepatocitos se convierte en urea mediante el CICLO DE LA UREA. • La urea viaja por el torrente sanguíneo hacia los riñones para ser excretada.

6. Introducción • Las enzimas involucradas se localizan en la matriz mitocondrial y el citosol. • Un grupo amino entra al ciclo como carbamil fosfato formado en la matriz. • El otro entra como aspartato formado en la matriz por transaminacion del deloxalacetato y el glutamato catalizada por la por la aspartatoaminotransferasa.

7. 4 pasos que introducen grupos amino en el ciclo de la urea • 1) Formación de citrulina a partir de ornitina y carbamil fosfato, la citrulina pasa al citosol. • 2) Formacion de argininosuccinato a través de citrulil-AMP. • 3) Formación de arginina a partir del argininosuccianto, esta reacción libera fumarato. • 4) Formación de urea, esta reacción regenera la ornitina.

8. Amoniaco  urea en 4 pasos enzimáticos • En primer lugar el carbamil fosfato cede su grupo carbamilo a la ornitina para formar citrulina y libera Pi. (ornitinatranscarbamilasa) • El segundo grupo amino se introduce a partir del aspartato mediante una reacción de condensación entre el grupo amino del aspartato y el grupo carbonilo del a citrulina. (argininosuccinatosintetasa)

9. En tercer lugar, el argininosuccinato es cortado por la argininosuccinasa para formar arginina libre y fumarato (unico paso reversible). • Por ultimo la arginasa, corta la arginina dando urea y ornitina.

10. Reacciones

11. Ciclo de la Urea • CO2 + NH; + aspartllto + 3 A TP + 2 H20 • urea + fumarato + 2 ADP + 2 Pi + AMP +PP, + 5 H+

12. La urea se forma a partir de amoníaco, CO2 y aspartato en una ruta cíclica que se denomina ciclo de la urea • La síntesis de urea, que tiene lugar en los hepatocitos, comienza con la formación de carbamoil fosfato en la matriz mitocondrial. Los sustratos de esta reacción que cataliza la carbamoil fosfato sintetasal- son el CO2 Y EL HCO3

14. El carbamoil fosfato reacciona a continuación con la orinitina para formar citrulina. Esta reacción, que cataliza la ornitinatranscarbamoilasa, se lleva hasta completarse debido a que se libera fosfato del carbamoil fosfato.

15. Una vez formada, la citrulinase transporta al citoplasma, donde reacciona con el aspartato para formar arginosuccinato. • Esta reacción, que está catalizada por la arginosuccinatosintasa, es reversible.

16. La arginosuccinatoliasa rompe el arginosuccinato para formar arginina (el precursor inmediato de la urea) y fumarato. • En la reacción final del ciclo de la urea, la arginasa cataliza la hidrólisis de la arginina para formar ornitinay urea. Una vez formada, la urea difunde fuera de los hepatocitos al torrente sanguíneo.

17. La ornitina (un aminoácido básico) vuelve a las mitocondrias para condensarse con el carbamoil fosfato e iniciar de nuevo el ciclo.

18. Tras su transporte de vuelva a la matriz mitocondrial, el fumarato se hidrata para formar malato, un componente del ciclo del ácido cítrico. El producto oxalacetato del ciclo del ácido cítrico puede utilizarse para generar energía o puede convertirse en glucosa o aspartato.

21. Coste energético

22. Costeenergetico en el ciclo • Si se considera el ciclo de la urea aisladamente, la sintesis de unamolecula de urea requiere 4 gruposfosfato de altaenergia, se requieren 2 moleculas de ATP paraproducir el carbomilfosfato y un ATP paraproducirargininosuccinato. Este ultimo ATP sufreunaescision del pirofosfatodando AMP y PPiqueeshidrolizado a 2 Pi. La ecuacion global del ciclo de la urea es :

23. 2 NH4+ + HCO3- + 3 ATP + H2O urea + 2 ADP + 4 Pi + AMP + 2 H+

24. Sin embargo el ciclo de la urea tambien da lugar a una conversion neta de oxalacetato en fumarato ( via aspartato) y la regeneracion del oxalacetato produce NADH en la reaccion de la malatodeshidorgenasacadamolecula de NADH puedegenerar hasta 2.5 ATP durante la respiracionmitocondrial global de la sintesis de urea.

25. Regulación del ciclo de la urea

26. Regulación El flujo de nitrógeno a través del ciclo de la urea varia con la dieta de un individuo a otro. Cuando la dieta es mayormente proteína, la utilización de los aminoácidos como combustible resulta en un exceso de producción de urea, también aumenta en periodos de inanición.

27. Estos cambios en la demanda de actividad del ciclo de la urea se consiguen mediante la regulación de las velocidades de síntesis de las cuatro enzimas del ciclo de la urea y de la carbamil fosfato sintetasa 1 en el hígado. Es decir estas 5 enzimas se sintetizan a velocidades mayores durante la inanición o en animales con dietas ricas en proteínas.

28. CPS-1 carbamilfosfatosintetasa I • OTC Ornitinatranscarbamilasa • ASS argininosuccinatosintetasa • ASL argininosuccinatoliasa • ARG1 Arginasa|arginasa 1

30. La regulación alostreica de una enzima clave ajusta el flujo a través del ciclo de la urea. La primer enzima, la carmil fosfato sintetasa I, esta activada alostericamente por el N-acetilglutamato, sintetisado por acetil-CoA y glutamato por la N-acetilglutamatosintasa.

32. Los niveles en el estado estacionario del N-acetilglutamato vienen determinados por las concentraciones de glutamato y acetil-CoA, así como de la arginina (un activador de N-acetilglutamatosintasa y del ciclo de la urea)

33. Patologías

34. Intolerancia a una dieta rica en proteínas

36. Hiperamonemia:- Nivel anormalmente elevado de amoniaco en la sangre- Hiperamonemia I: Deficiencia en Carbamil fosfato sintetasa- Hiperamonemia II: Deficiencia de Ornitíntranscarbamilasa- Caracterizada por vómitos, hepatomegalia y confusión

37. Hiperamonemia I Hiperamonemia II

38. Como la mayoría de los pasos del ciclo son irreversibles, puede identificarse la actividad enzimática ausente. • La degradación de aminoácidos tiene consecuencias graves en individuos con deficiencias en el ciclo de la urea.

39. Tratamiento • Administración cuidadosa de los ácidos aromáticos, benzoato o fenilbutirato en la dieta, ayuda a reducir los niveles de amoniaco en la sangre.

41. GRACIAS!! 

42. Videos  • http://www.youtube.com/watch?v=8VlyBVocAcc • http://www.youtube.com/watch?v=j71CdfQt3f8