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El ciclo de la urea es una secuencia de reacciones bioquímicas para producir este compuesto a partir del amoníaco.
El amoniaco es una sustancia tóxica, del metabolismo del nitrógeno, que debe eliminarse rápidamente del organismo. La eliminación puede ser por excreción directa o por excreción después de la conversión a compuestos menos tóxicos.
Los peces excretan amoniaco directamente, ya que es soluble en agua y se disuelve rápidamente.
Las aves y los animales terrestres excretan nitrógeno en forma de ácido úrico.
Los animales terrestres excretan nitrógeno en forma de urea, un compuesto que es muy soluble en agua y no es tóxico para las células.
En humanos y mamíferos, casi el 80% del nitrógeno excretado está en forma de urea.
¿Dónde ocurre el ciclo de la urea?
El ciclo de la urea se produce en las células del hígado y, en menor medida, en los riñones. Comienza en las mitocondrias y va al citosol de la célula, donde ocurre la mayor parte del ciclo.
Ciclo de la urea y ciclo de Krebs
El ciclo de la urea está vinculado al ciclo de Krebs.
Las reacciones de los dos ciclos están relacionadas y algunos productos intermedios formados en el ciclo de Krebs son precursores de reacciones para el ciclo de la urea.
Obtenga más información sobre el ciclo de Krebs.
Etapas del ciclo de la urea
Consta de cinco reacciones, dos dentro de las mitocondrias y tres en el citosol.
Cada paso está catalizado por una enzima. Por tanto, hay cinco enzimas implicadas en el ciclo de la urea: carbamil fosfato sintasa, ornitina transcarbamilasa, arginina succinato sintasa, arginina succinato liasa y arginasa.
Brevemente, el ciclo ocurre de la siguiente manera:
1. La enzima carbamil fosfato sintasa, presente en las mitocondrias, cataliza la condensación del amoniaco con bicarbonato y forma carbamoil fosfato. Para esta reacción, se consumen dos moléculas de ATP.
2. La condensación de ornitina, presente en las mitocondrias, y carbamoil fosfato genera citrulina, bajo la acción de la enzima ornitina-transcarbamilasa. La citrulina se transporta al citosol y reacciona con el aspartato, generando argininosuccinato y fumarato.
3. La enzima arginina succinato sintasa, presente en el citosol, cataliza la condensación de citrulina y aspartato, con consumo de ATP, y forma argininosuccinato.
4. La enzima succinato liasa de arginina cataliza la transformación del succinato de arginina en arginina y fumarato.
5. Finalmente, la enzima arginasa cataliza la descomposición de la arginina, dando como resultado urea y ornitina. La ornitina regresa a las mitocondrias y reinicia el ciclo.
Etapas del ciclo de la urea
Funciones del ciclo de la urea
La función principal del ciclo de la urea es eliminar el amoníaco tóxico del cuerpo. Es decir, tiene la función de eliminar el nitrógeno no deseado del organismo.
La urea se elimina del cuerpo de los animales superiores a través de la orina. Aproximadamente de 10 a 20 g de amoníaco se eliminan del cuerpo de un adulto sano cada día.
Urea y animales rumiantes
La urea se utiliza para alimentar a los rumiantes. Esto se debe a que, al llegar al rumen del animal, se transforma en amoniaco y CO.dos, de ahí que los microorganismos comenzaran a utilizar esta fuente de nitrógeno para la síntesis de una nueva proteína.
Esta acción es importante a la hora de complementar la fuente proteica de la dieta y aportar proteína degradable en el rumen, lo que asegura una mejor digestión de las fibras y síntesis proteica microbiana.
