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A ureia é a principal forma de eliminação dos grupos amino derivados dos aminoácidos e responde por mais de 90% dos componentes nitrogenados presentes na urina. Cerca de 11-15g de nitrogênio são excretados na urina diariamente, em um indivíduo que consome de 70-100g de proteína por dia. Além da ureia, existem outras formas de excreção de nitrogênio na urina, como a: Amônia; Ácido úrico; Creatinina; Alguns aminoácidos livres. A ureia e a amônia surgem a partir da oxidação parcial de aminoácidos, enquanto o ácido úrico e a creatinina são indiretamente derivados de aminoácidos. O ciclo da ureia é uma sequência de reações bioquímicas com o objetivo de produzir ureia a partir da amônia. O ciclo da ureia ocorre nas células do fígado e, em menor parte, nos rins. Inicia-se na mitocôndria e logo após, ocorre no citosol da célula, onde ocorre a maior parte do ciclo. O ciclo da ureia é interligado ao ciclo de Krebs. Ao longo do ciclo de Krebs, algumas etapas precursoras são formatadas para dar início as reações do ciclo da ureia. São 5 reações. 2 no interior da mitocôndria e 3 no citosol. Cada etapa é catalisada por uma enzima, nas quais são: Carbamoil-fosfato sintetase; Ornitina-transcarbamilase; Arginino-succinato sintetase; Arginino-succinato liase; Arginase. Etapas do ciclo da ureia Etapa 1: na mitocôndria, a carbamoil-fosfato sintetase realiza a catalisação, condensando a amônia junto ao bicarbonato, formando carbamoilfosfato. Nessa primeira etapa são consumidas 2 moléculas de ATP. Etapa 2: ainda na mitocôndria, há a condensação da ornitina. Ainda há a condensação do carbamoilfosfato, que junto a ornitina, geram a citrulina. Todo o processo é realizado devido a ação da enzima ornitina- transcarbamilase. Em seguida, o transporte de citrulina é feito até o citosol. Nessa região, a citrulina reage com o aspartato, originando o argininosuccinato e fumarato. Etapa 3: agora no citosol, quem irá agir é a enzima arginino-succinato sintetase. Essa, catalisará a condensação de citrulina e aspartato. Consumindo ATP ao longo do processo, será originada a argininosuccinato. Etapa 4: há a conversão do argininosuccinato em arginina e fumarato por meio da catalisação da enzima arginino-succinato liase. Etapa 5: no fim do processo, a enzima arginase quebra a arginina através de catalisação. Assim, se origina a ureia e ornitina. Enquanto a ureia é descartada, a ornitina retorna à mitocôndria, reiniciando o ciclo. Em resumo, um nitrogênio da molécula de ureia é fornecido pela amônia livre, enquanto o outro nitrogênio provém do aspartato. O glutamato é o precursor imediato da amônia (por meio da deaminação oxidativa catalisada pela enzima GDH – glicose desidrogenase) e do nitrogênio (por meio da transaminação do oxaloacetato catalisada pela enzima AST – aspartato aminotransferase). O carbono e o oxigênio da ureia são derivados de CO2. A ureia sintetizada pelo fígado é, posteriormente, transportada pela circulação sanguínea até os rins, nos quais é filtrada e excretada na urina. Uma parte da ureia sintetizada no fígado difunde-se do sangue ao intestino e é clivada a CO2 e NH3, pela urease bacteriana. Essa amônia é perdida de forma parcial nas fezes, enquanto outra parte é reabsorvida pelo sangue.
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