CICLO DA UREIA

Ciclo da ureia ou Ciclo da Ornitina, é um ciclo de reações bioquímicas que ocorrem nos animais terrestres para produz ureia [NH2-CO-NH2] a partir de amoníaco (NH3). Ocorre parte nas mitocôndrias e parte no citoplasma principalmente dos hepatócitos (células do fígado), mas também, em menor grau, nos rins. É muito importante porque a amônia é muito mais tóxica que a ureia, logo seu mal funcionamento por insuficiência hepática ou problema genético resulta uma encefalopatia hepática.

Foi descoberto em 1932, por Hans Krebs.1 A produção de ureia é o destino de grande parte da amônia que enviada ao fígado e ocorre quase sempre nele.2

O ciclo da ureia consiste em cinco reações - duas dentro da mitocôndria e três no citosol. O ciclo utiliza dois grupos amino, um do NH4+ , e um do aspartato, e um carbono do HCO3- para formar a ureia, que é relativamente atóxica. Essas reações utilizam a energia de quatro ligações de fosfato (3 de ATP, que são hidrolizados a 2 ADP e 1 AMP). A molécula de ornitina é a carregadora desses átomos de carbonos e nitrogênios.

Reações do ciclo:

Passo Reagente Produto Catalisado por Localização

1 2ATP + carbamoil fosfato + 2ADP + CPS1 mitocôndria

2 carbamoil fosfato + ornitina citrulina Ornitina transcarbamilase (OTC mitocôndria

3 citrulina + aspartato + ATP arginosuccinato + AMP + |PPi Argininosuccinato sintetase (ASS) citosol

4 arginosuccinato Arginina + fumarato Arginosuccinato liase (ASL) citosol

5 Arginina + H2O ornitina + ureia Arginase 1 (ARG1) citosol

Necessidade energética geral3 :

NH3 + CO2 + Aspartato + 3 ATP + 2 H2O ? ureia + Fumarato + 2 ADP + 4 Pi + AMP

Equação geral do ciclo da ureia:

2 NH3 + CO2 + 3 ATP + H2O ? ureia + 2 ADP + 4 Pi + AMP + 2 H+

Perceba que as reações relacionadas ao ciclo da ureia também causam a redução de 2 NADH, de modo que o ciclo da ureia libera um pouco mais de energia do que ele consome. Esses NADH são produzidos de duas maneiras:

Uma molécula é reduzida pela enzima glutamato desidrogenase, na conversão de glutamato a amônia e a-cetoglutarato. Lembre-se que o glutamato é um carregador atóxico dos grupos amino. Isso fornece o íon amônio usado na síntese inicial do carbamoil-fosfato.

O fumarato liberado no citosol é convertido a malato pela fumarase citosólica. Esse malato é então convertido a oxalacetato pela malato desidrogenase, gerando um NADH reduzido no citosol.

Os dois NADH produzidos podem fornecer energia para a formação de 5 ATP. No entanto, se a gliconeogênese está ocorrendo no citosol, energia da redução do NADH é utilzada na via reversa de GAPDH, ao invés de gerar energia.

Depois de formada a ureia é lançada na corrente sanguínea, de