Ureakierto
From Wikipedia, the free encyclopedia
From Wikipedia, the free encyclopedia
Ureakierto on aineenvaihduntareitti, jonka tehtävänä on poistaa elimistöstä ylimäärä ammoniakkia urean muodossa. Ureakierto on ensimmäinen löydetty syklinen aineenvaihduntareitti ja sen löysivät Hans Krebs ja Kurt Hanseleit vuonna 1932.[1]
Eliöt tuottavat ammoniakkia aminohappojen aineenvaihdunnan seurauksena. Ammoniakin kertyminen elimistöön eli hyperammonemia aiheuttaa vaurioita muun muassa eläinten keskushermostossa. Kalat ja eräät muut vesieläimet pystyvät erittämään ammoniakin veteen, mutta nisäkkäät, matelijat ja linnut muuttavat sen vähemmän myrkyllisiksi yhdisteiksi.[1][2][3]
Ureakierto tapahtuu pääasiassa maksan soluissa ja vähäisemmässä määrin myös munuaisissa. Osa reaktioista tapahtuu mitokondrion matriisissa ja osa sytoplasmassa.[1]
Vaihe | Substraatit | Tuotteet | Katalysoiva entsyymi | Paikka |
---|---|---|---|---|
1 | NH4+ + HCO3− + 2 ATP | karbamoyylifosfaatti + 2 ADP + Pi | Karbamoyylifosfaattisyntetaasi I | mitokondrio |
2 | karbamoyylifosfaatti + ornitiini | sitrulliini + Pi | Ornitiinitranskarbamylaasi | mitokondrio |
3 | sitrulliini + aspartaamihappo + ATP | Arginiinimeripihkahappo + AMP + PPi | Arginiinimeripihkahapposyntetaasi | sytosoli |
4 | arginiinimeripihkahappo | arginiini + fumaarihappo | Arginiinimeripihkahappolyaasi | sytosoli |
5 | Arginiini + H2O | ornitiini + urea | Arginaasi | sytosoli |
- Ureakierron reaktiot muodostavat syklin
1 L-ornitiini
2 karbamoyylifosfaatti
3 L-sitrulliini
4 argininomeripihkahappo
5 fumaarihappo
6 L-arginiini
7 urea
L-Asp L-aspartaamihappo
CPS-1 karbamoyylifosfaattisyntaasi
OTC Ornitiinitranskarbamylaasi
ASS arginiinimeripihkahapposyntaasi
ASL argininosukkinaattilyaasi
ARG1 arginaasi
Ureahappokierron kokonaisreaktio voidaan kirjoittaa muodossa[4]:
Ureahappokierron nopeuden määrävä entsyymi on karbamoyylifosfaattisyntaasi ja se on reitin tärkein säätelykohta. Entsyymi tarvitsee toimiakseen kofaktorikseen N-asetyyliglutamiinihappomolekyylin, jota muodostuu glutamiinihaposta ja asetyylikoentsyymi-A:sta N-asetyyliglutamaattisyntetaasin katalysoimana. Muodostuminen on nopeaa erityisesti proteiinipitoisen aterian jälkeen, joten myös ureakierto on tällöin aktiivinen.[4]
Ureahappokiertoon osallistuvien entsyymien puutostilat ovat suhteellisen harvinaisia. Puutostilat johtuvat perinnöllisistä mutaatioista, minkä vuoksi jotain entsyymiä ei tuoteta elimistössä tai entsyymi on toimimaton. Jokaiselle ureakierron osana toimivalle entsyymille on tavattu puutostilasta kärsivä potilas. Puutostilasta johtuva hyperammonemia aiheuttaa neurologisia oireita, kuten epilepsiaa ja jopa kuoleman. Hyperammonemian lisäksi elimistöön voi kertyä glutamiinia, glysiiniä, ornitiinia, sitrulliinia ja argininomeripihkahappoa. Puutostiloja hoidetaan oikeanlaisella ruokavaliolla ja lisäksi bentsoehappo-, fenyylietikkahappo- tai natriumfenyylibutyraattilääkityksellä. Nämä poistavat elimistöstä ammoniakkia muodostamalla yhdisteitä glysiinin ja glutamiinin kanssa. Esimerkiksi bentsoehappo muodostaa glysiinin kanssa hippurihappoa ja fenyylietikkahappo glutamiinin kanssa fenyyliasetyyliglutamiinia.[1][3][5]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.