Cikel uree Flashcards
Kje v telesu poteka cikel uree?
predvsem v jetrih, v manjši meri pa tudi v ledvicah
prvi korak cikla uree
Kaj je potrebno za nastanek vezi? Kakšna vrsta vezi?
Kaj katalizira reakcijo? Alosteričen aktivator
sinteza karbamoilfosfata iz amonijevega iona, bikarbonata in ATP.
Za nastanek visokoenergetske fosfatne vezi karbamoilfosfata je potrebna energija dveh molekul ATP.
Reakcijo katalizira karbamoilfosfat sintetaza I, ki jo alosterično aktivira N-acetilglutamat (nastane v reakciji acetil-CoA in glutamata)
Kaj stimulira nastanek N-acetilglutamata?
arginin
drug korak cikla uree
pogoj za reakcijo
katalizatorji + kofaktorji
nastanek arginina: Karbamoilfosfat najprej reagira z ornitinom, da dobimo citrulin, za potek reakcije pa je potrebna energije visokoenergijske fosfatne vezi v karbamoilfosfatu. Reakcijo katalizira ornitin transkarbamoilaza, ki se nahaja v mitohondriju. Citrulin nato zapusti mitohondrij z antiporterjem, ki transportira ornitin v mitohondrij. V citosolu citrulin reagira z aspartatom, da nastane argininosukcinat. Reakcijo katalizira argininosukcinat sintetaza in jo žene hidroliza ATP na AMP in pirofosfat
Kako nastaja aspartat, ki se porablja v drugem koraku cikla uree?
s transaminacijo oksaloacetata
Kaj se zgodi z argininosukcinatom?
Argininosukcinat cepi argininosukcinat liaza, da dobimo fumarat in arginin. Fumarat nastane iz C-atomov aspartata in se nato pretvori v malat, ki vstopa v glukoneogenezo ali pa v regeneracijo oksaloacetata. Oksaloacetat, ki tako nastane se lahko transaminira do aspartata, ki zopet vstopa nazaj v cikel
tretji korak cikla uree
lokacija v celici
Arginin se razcepi z arginazo, tako da dobimo ureo in regeneriramo ornitin. Del reakcij, ki pretvarjajo citrulin v arginin in nazaj v ornitin, poteka v citosolu. Ornitin se nato zopet transportira nazaj v mitohondrij z ornitin/citrulin antiporterjem, tako pa se cikel uree začne na novo.
načini regulacije cikla uree
1) raven količine substrata: večja kot je stopnja produkcije amonijaka, večja je stopnja sinteze uree. Tu gre za ‘feed-forward’ regulacijo
2) alosterična aktivacija karbamoilfosfat sintetaze I z N-acetilglutamatom (reakcija med glutamatom in acetil-CoA). Sintezo stimulira arginin
3) raven sinteze encimov: dieta z visokim vnosom proteinov povzroči povečanje deaminacija aminokislin in vstop ogljikovega skeleta v glukoneogenezo. Pri tem nastaja dušik, ki se mora pretvoriti v ureo. Takrat se tudi inducira sinteza encimov
Od česa je večinoma odvisna hitrost cikla uree?
od arginina – visoke koncentracije arginina namreč stimulirajo sintezo NAG, poleg tega pa iz arginina nasstaja tudi ornitin preko arginaze
Kako je cikel uree povezan s CC?
Fumarat, ki nastane iz argininosukcinata, se lahko pretvori v malat, ta pa lahko vstopa v citratni cikel. Malat se nato pretvori v oksaloacetat, ki se lahko transaminira v aspartat, aspartat pa se v ciklu uree zopet pretvarja v argininosukcinat
Toksičnost NH3
Amonijak deluje toksično predvsem na možgane, simptomi zastrupitve pa so koma in cerebralni edem. Možni mehanizmi toksičnosti amonijaka so zmanjšana sinteza ATP v možganskih celicah, sprememba v osmotskem ravnotežju in zmanjšana sinteza nevrotransmitorjev
Kako je v normalnih pogojih odstranjuje odvečni amonijak?
z vezavo na α-ketoglutarat (glutamat dehidrogenaza) in glutamat (glutamin sintetaza)
Zakaj pride do specifičnih simptomov pri zastrupitvi z amonijakom?
znižana koncentracija α-ketoglutarata (način odstranjevanja odvečnega NH3) zmanjša sintezo ATP zaradi inhibicije citratnega cikla, znižana koncentracija glutamata zniža sintezo GABA, povišane koncentracije glutamina pa povečajo privzem vode in povzročajo nabrekanje celic
Kako imenujemo defekte v ciklu uree? Kakšne poznamo? Kako se zdravijo?
hiperamoniemijeki, ki so lahko pridobljene (zaradi poškodb jeter) ali dedne (zaradi defektnih encimov cikla uree – CPSI ali ornitin transkarbamoilaza)
Hiperamoniemije se zdravijo z dializo in dieto z veliko α-ketokislin. Omeji se tudi vnos proteinov, poveča pa se vnos vitamina B6. Zdravila za hiperamoniemije so benzoati in fenilacetat, ki vežejo glicin in glutamin. Tako konjugirani se nato lahko izločijo z urinom, s sabo pa potegnejo še dušik.
kako delimo C-skelete?
glukogeni –> vstopanjo v citratni cikel
ketogeni –> vstopajo v ketogenezo
gluko in keto geni –> oboje
