BIOSYNTEZA

BIOSYNTEZA

MOCZNIKA

MOCZNIKA

Miejsca

Miejsca

biosyntezy

biosyntezy

mocznika

mocznika



Proces ureogenezy zachodzi przede wszystkim w

Proces ureogenezy zachodzi przede wszystkim w

wątrobie, a także w niewielkim stopniu w mózgu.

wątrobie, a także w niewielkim stopniu w mózgu.



W komórce cykl mocznikowy zachodzi częściowo

W komórce cykl mocznikowy zachodzi częściowo

w

w

mitochodrium

mitochodrium

, dotyczy to syntezy

, dotyczy to syntezy

karbamoilofosforanu i cytruliny; a także w

karbamoilofosforanu i cytruliny; a także w

cytozolu, gdzie odbywa się synteza

cytozolu, gdzie odbywa się synteza

arginiobursztynianu i uwalnianie mocznika.

arginiobursztynianu i uwalnianie mocznika.



Synteza karbomoilofosforanu i cytruliny zależna

Synteza karbomoilofosforanu i cytruliny zależna

jest od właściwości błon mitochondrialnych, przez

jest od właściwości błon mitochondrialnych, przez

które transportowane są ornityna i cytrulina,

które transportowane są ornityna i cytrulina,

będące głównymi metabolitami tego cyklu.

będące głównymi metabolitami tego cyklu.



Mocznik

Mocznik

to główny produkt wydalania

to główny produkt wydalania

namiaru azotu przez organizmy

namiaru azotu przez organizmy

ureoteliczne (przede wszystkim ssaki

ureoteliczne (przede wszystkim ssaki

i płazy lądowe).

i płazy lądowe).



Biosynteza mocznika

Biosynteza mocznika

na ten proces

na ten proces

składają się cztery etapy:

składają się cztery etapy:

•

Transaminacja

Transaminacja

•

Deaminacja oksydacyjna

Deaminacja oksydacyjna

glutaminianu

glutaminianu

•

Transport amoniaku

Transport amoniaku

•

Reakcje cyklu mocznikowego

Reakcje cyklu mocznikowego

TRANSAMINACJA

TRANSAMINACJA



Proces,w którym azot

Proces,w którym azot

α

α

-aminokwasów jest kierowany do glutaminianu.

-aminokwasów jest kierowany do glutaminianu.

Reakcja jest katalizowana przez

Reakcja jest katalizowana przez

transaminazy

transaminazy

(enzymy należące do

(enzymy należące do

klasy transferaz), których koenzymem jest

klasy transferaz), których koenzymem jest

fosforan pirydoksalu

fosforan pirydoksalu

(PLP).

(PLP).

Wyjątki: transaminacji nie ulegają

Wyjątki: transaminacji nie ulegają

-lizyna,treonina,prolina,hydroksyprolina. Transaminacji może również

-lizyna,treonina,prolina,hydroksyprolina. Transaminacji może również

ulegać

ulegać

δ

δ

-aminowa grupa ornityny.

-aminowa grupa ornityny.

DEKARBOKSYLACJA

DEKARBOKSYLACJA

OKSYDACYJNA GLUTAMINIANU

OKSYDACYJNA GLUTAMINIANU



L-glutaminiam powstały przez przeniesienie grupy

L-glutaminiam powstały przez przeniesienie grupy

aminowej na

aminowej na

α

α

-ketoglutaran podlega dalszym przemianom,

-ketoglutaran podlega dalszym przemianom,

podczas których uwalniany jest amoniak. W reakcji tej

podczas których uwalniany jest amoniak. W reakcji tej

bierze udział DEHYDROGENAZA L-GLUTAMINIANOWA

bierze udział DEHYDROGENAZA L-GLUTAMINIANOWA

DZIAŁAJĄCA Z TRANSAMINAZĄ GLUTAMINIANOWĄ.

DZIAŁAJĄCA Z TRANSAMINAZĄ GLUTAMINIANOWĄ.

Akceptorami wodorów w tej reakcji utlenienia s

Akceptorami wodorów w tej reakcji utlenienia s

ą

ą

NAD+ lub NADP+ .

NAD+ lub NADP+ .

Oksydaza L-

Oksydaza L-

aminokwasowa

aminokwasowa

Koenzym:

Koenzym:

mononukleotyd

mononukleotyd

flawinowy (FMN)

flawinowy (FMN)

2ATP + HCO

3

-

+ NH

3

->H

2

N-CO-PO

3

2-

+ 2ADP + Pi

Syntetaza karbamoilofosforanowa

Powstanie

Powstanie

karbamoilofosforanu

karbamoilofosforanu

Powiązanie cyklu

Powiązanie cyklu

mocznikowego z

mocznikowego z

cyklem Krebsa

cyklem Krebsa



Fumaran

Fumaran

powstały w cyklu mocznikowym

powstały w cyklu mocznikowym

może po przeniknieciu do mitochondriów

może po przeniknieciu do mitochondriów

w reakcjach katalizowanych przez

w reakcjach katalizowanych przez

hydratazę (do jabłczanu) i dehydrogenazę

hydratazę (do jabłczanu) i dehydrogenazę

jabłczanową może przekształcić się w

jabłczanową może przekształcić się w

szczawiooctan, który w reakcjach

szczawiooctan, który w reakcjach

transaminacji z dowolnymi aminokwasami,

transaminacji z dowolnymi aminokwasami,

będącymi w nadmiarze, może być

będącymi w nadmiarze, może być

akceptorem grup aminowych.

akceptorem grup aminowych.

Toksyczność

Toksyczność

amoniaku

amoniaku

Wysoki poziom amoniaku aktywuje reakcję katalizowaną przez

Wysoki poziom amoniaku aktywuje reakcję katalizowaną przez

syntazę glutaminową:

syntazę glutaminową:

glutamate + ATP + NH3 glutamine + ADP + Pi

glutamate + ATP + NH3 glutamine + ADP + Pi

w wyniku czego spada stężenie kwasu glutaminowego, który

w wyniku czego spada stężenie kwasu glutaminowego, który

jest ważnym neuroprzekaźnikiem i prekursorem syntezy innego

jest ważnym neuroprzekaźnikiem i prekursorem syntezy innego

neuroprzekaźnika ( kwasu gamma amino masłowego GABA)

neuroprzekaźnika ( kwasu gamma amino masłowego GABA)

Spadek poziomu kwasu glutaminowego powoduje odwrócenie

Spadek poziomu kwasu glutaminowego powoduje odwrócenie

kierunku reakcji katalizowanej przez dehydrogenazę

kierunku reakcji katalizowanej przez dehydrogenazę

glutaminianu:

glutaminianu:

glutamate + NAD(P)+

glutamate + NAD(P)+

 a

 a

-ketoglutarate + NAD(P)H +

-ketoglutarate + NAD(P)H +

NH4

NH4

co oznacza

co oznacza

spadek poziomu

spadek poziomu

a

a

-ketoglutaranu

-ketoglutaranu

,

,

podstawowego metabolitu cyklu Krebsa.

podstawowego metabolitu cyklu Krebsa.