Informație

15.5C: Ciclul ureei - Biologie


Ureea este principalul deșeu azotat al mamiferelor. Acest lucru se întâmplă prin dezaminare.

Deaminarea aminoacizilor are ca rezultat producerea de amoniac (NH3). Amoniacul este o bază extrem de toxică și acumularea sa în organism ar fi rapid fatală. Însă ficat conține un sistem de molecule purtătoare și enzime care transformă rapid amoniacul (și dioxidul de carbon) în uree. Aceasta se numește ciclul ureei.

Ciclul Ureei

O rundă de ciclu:

  • consumă 2 molecule de amoniac
  • consumă 1 moleculă de dioxid de carbon
  • creează 1 moleculă de uree ((NH2)2CO
  • regenerează o moleculă de ornitină pentru încă o întorsătură.

Deși corpurile noastre nu pot tolera concentrații mari de uree, este mult mai puțin otrăvitor decât amoniacul. Ureea este îndepărtată eficient de rinichi.

Probleme în ciclul de uree

Există mai multe boli moștenite ale ciclului ureei cauzate de mutații în gene care codifică una sau alta dintre enzimele necesare. Cea mai comună dintre acestea este o deficiență moștenită a ornitină transcarbamilază, o enzimă necesară pentru conversia ornitinei în citrulină. Rezultă niveluri ridicate de amoniac care pot fi atât de mari încât să pună viața în pericol. Este o tulburare legată de X; prin urmare cel mai frecvent observat la bărbați. Poate fi vindecat printr-un transplant de ficat. Poate fi și cauzat printr-un transplant de ficat! În 1998, unei femei austriace i s-a dat un ficat nou dintr-un cadavru masculin - necunoscut chirurgilor - avea o mutație în gena sa unică de ornitină transcarbamilază. Nivelul de amoniac al femeii în sânge a crescut și ea a murit câteva zile mai târziu.

Acid uric

Oamenii excretă și al doilea deșeu azotat, acid uric. Este produsul acid nucleic, nu proteine, metabolism. Este produs în interiorul peroxizomilor. Acidul uric este ușor solubil în apă și precipită ușor din soluție formând cristale asemănătoare acelor de urat de sodiu. Acestea contribuie la formarea pietrelor la rinichi și produc durerea chinuitoare a gută când se depune în articulații.

În mod curios, rinichii noștri recuperează cea mai mare parte a acidului uric filtrat la nivelul glomerulilor. De ce, dacă poate provoca probleme?

  • Acidul uric este un puternic antioxidant și, astfel, poate proteja celulele de daunele cauzate de speciile reactive de oxigen (ROS).
  • Concentrația de acid uric este de 100 de ori mai mare în citosol decât în ​​fluidul extracelular. Deci, atunci când celulele deteriorate letal își eliberează conținutul, în vecinătate se formează cristale de acid uric. Acestea sporesc capacitatea celulelor dendritice din apropiere de a „prezenta” orice antigen eliberat în același timp către celulele T ducând la un răspuns imun mai puternic.

Deci, riscul de pietre la rinichi și gută poate fi prețul pe care îl plătim pentru aceste protecții.

Majoritatea mamiferelor au o enzimă - uricas - pentru descompunerea acidului uric într-un produs solubil. Cu toate acestea, în timpul evoluției marilor maimuțe și a oamenilor, gena care codifică uricaza a devenit inactivă. O predispoziție la gută este moștenirea noastră.

Acidul uric este şef deșeuri azotate de insecte, șopârle și șerpi și păsări. Este materialul albicios pe care păsările îl lasă pe statui. Aceste animale transformă deșeurile din proteină precum și metabolismul acidului nucleic în acid uric. Datorită solubilității sale scăzute în apă, aceste animale sunt capabile să elimine azotul rezidual cu pierderi mici de apă.