Ciclo da ureia (Resumo)

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Ciclo da ureia
A maior parte dos aminoácidos é metabolizada no fígado. Parte da amônia, assim gerada, é reciclada e empregada em uma grande variedade de processos biossintéticos. A amônia em excesso é transportada até o fígado (na forma de grupos amino) para a conversão em ureia para a excreção. O Ciclo da ureia só ocorre no rim. No ciclo da ureia, a amônia vai ser convertida em ureia, nas mitocôndrias dos hepatócitos. Este ciclo foi descoberto em 1932, por Hans Krebs. 
O ionte amônio é transformado em uréia na maioria dos vertebrados terrestres
	Parte da NH4+ formada na degradação de aminoácidos é consumida na biossíntese de compostos nitrogenados. Na maioria dos vertebrados terrestres o excesso de NH4+ converte-se em ureia, que é então excretada. Tais organismos são ditos ureotélicos.
	Nos vertebrados terrestres, a ureia é sintetizada pelo ciclo da ureia. O ciclo da ureia, proposto por Hans Krebs e Kurt Henseleit em 1932, foi a primeira via metabólica cíclica a ser descoberta. Um dos átomos de nitrogênio da ureia sintetizada por esta via é transferido de um aminoácido: o aspartato. O outro átomo de nitrogênio deriva diretamente da NH4+ livre, e o outro átomo de carbono provem do HCO3- (derivado da hidratação do CO2).
O ciclo da ureia inicia-se com a formação de Carbamil Fosfato
	O ciclo da ureia inicia-se com o acoplamento de NH4+ livre com HCO3- formando carbamil fosfato. Sua síntese é complexa e compreende três etapas catalisadas pela carbamil fosfato sintetase.
	A reação começa com a fosforilação do HCO3- formando carboxi fosfato, que a seguir reage com o ionte amônio formando acido carbâmico. Finalmente, uma segunda molécula de ATP fosforila o ácido carbâmico a carbamil fosfato. O consumo de duas moléculas de ATP torna esta síntese essencialmente irreversível.
	A carbamila do carbamil fosfato, que tem um alto potencial de transferência devido a sua ligação anidrido, transfere-se para a ornitina formando citrulina, numa reação catalisada pela ornitina transcarbamilase.
	A formação de NH4+ pela glutamato desidrogenase, sua incorporação no carbamil fosfato e a síntese subsequente de citrulina ocorrem na matriz mitocondrial. Ao contrario, as três reações seguintes do ciclo, que conduzem a formação de ureia, ocorrem no citosol. 
	A citrulina é transportada para o citoplasma, onde se condensa com o aspartato, o doador da segunda amina da ureia. Esta síntese de arginino-succinato, catalisada pela arginino-succinato sintetase, é impulsionada pela clivagem do ATP a AMP e pirofosfato e pela hidrolise subsequente deste ultimo.
A arginino-succinase cliva o arginino-succinato em arginina e fumarato.Portanto, o arcabouço do aspartato é preservado na forma de fumarato.
A arginina é então hidrolisada, gerando ureia e ornitina numa reação catalisada pela arginase. A ornitina é a seguir transportada de volta ás mitocôndrias para começar outro ciclo. A ureia é excretada. Os seres humanos excretam cerca de 10 kg de ureia por ano.
O ciclo da ureia está ligado ao ciclo do ácido cítrico 
CO2 + NH4+ + 3 ATP + aspartato + 2 H2O -> úreia + 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi + fumarato
O pirofosfato é rapidamente hidrolisado e, desde modo, é consumido o equivalente a quatro moléculas de ATP nestas reações para sintetizar uma molécula de ureia. A síntese de fumarato pelo ciclo da ureia é importante porque liga este ciclo ao do acido cítrico. O fumarato é hidratado a malato que, por sua vez, é oxidado a oxaloacetato. O oxaloacetato tem vários destinos possível: (1) transaminação a aspartato; (2) transformação em glicose pela gliconeogenese; (3) condensação com acetil CoA formando citrato; ou (4) transformação em piruvato.
Defeitos hereditários do ciclo da ureia causam hiperamonemia e podem ocasionar lesão cerebral
	A síntese da ureia no fígado é a principal via de remoção de NH4+. Um bloqueio da síntese de carbamil fosfato, ou de qualquer uma das quatro etapas do ciclo da ureia, tem consequências devastadoras, porque não há via metabólica alternativa para a síntese de ureia. Todos estes bloqueios levam a um nível elevado de NH4+ no sangue (hiperamonemia). Alguns destes defeitos genéticos tornam-se evidentes um dia ou dois após o nascimento, quando a criança doente torna-se letárgica e periodicamente vomita. Coma e lesão cerebral irreversível ocorrem a seguir. Por que os altos níveis de NH4+ são tóxicos? A resposta a esta importante pergunta não é ainda conhecida. Uma possibilidade é que os níveis elevados de glutamina formada a partir de NH4+ e glutamato produzam efeitos osmóticos que levam diretamente a edema cerebral.