尿素循环酶和步骤

  • 尿素循环是代谢途径,其将氮转化为尿素的尿素,用于从体内排泄。
  • 主要在尿液中从体中除去含氮排泄物。
  • 对人体有毒的氨是转化为尿素的尿素,其无毒,非常溶于,并且通过肾脏容易地排出。
  • 每天由健康成人(约30g)排出的尿素占含氮排泄物的约90%。
  • 尿素形成在来自NH 4 +,CO 2和天冬氨酸氮的尿素循环中。
  • 周期主要发生在肝脏中。

尿素循环酶和步骤

尿素周期的位置

肝细胞瘤细胞溶胶和线粒体。

  • 基板:NH.3.(衍生自谷氨酸的氧化脱氨酸);CO.2;天冬氨酸;三个ATP。
  • 产品:尿素;富马酸盐;H2O.

尿素周期的步骤

1.氮对肝脏的运输

  • 氨是非常有毒的,特别是中枢神经系统。
  • 血液中的氨和铵离子的浓度通常非常低。

(NH.3.+ H.+↔nh.4.+)

  • 氨是从其他组织的肝脏,主要是丙氨酸和谷氨酰胺的形式。
  • 它通过一系列崩解和脱氨反应从肝脏中的氨基酸释放。
  • 氨也被肠道中的细菌产生,并通过肝门静脉向肝静脉传播。

2.尿素周期的反应

NH.4.+和天冬氨酸提供用于生产尿素的氮,以及CO2提供碳。鸟氨酸用作循环再生的载体。

  • 在NH4 +,CO 2和2个ATP的第一反应中合成氨基甲酰磷酸酯。还生产无机磷酸盐和两种ADP。
  • 酶:位于线粒体中的酶磷酸氨基磷酸合成酶I,由N-乙酰基谷氨酸激活。
  • 鸟氨酸与氨基甲酰基磷酸盐反应形成瓜氨酸。无机磷酸盐被释放。
  • 酶:鸟氨酸转基因氨基酰基酶,其在线粒体中发现。产物瓜氨酸,以交换细胞质鸟类的胞质溶解。
  • 瓜氨酸与天冬氨酸结合,形成氨基氨基在由ATP的水解驱动的反应中形成AginInosuccinaCatecinaCateCateCateCateCateCateCateCateCateCateCateCateCateCateCateCatecate,其由ATP的水解驱动至AMP和无机焦磷酸盐。
  • 酶:AginInosuccinate合成酶
  • Agininosuccinate被切割成形成精氨酸和富马酸盐。
  • 酶:Agininosuccinate裂解酶。该反应发生在细胞溶胶中。
  • 富马酸碳酸碳,其衍生自反应3中加入的天冬氨酸,可以转化为苹果酸盐。
  • 在肝脏中的禁食状态下,苹果酸可以转化为葡萄糖或草酸乙酸盐,其被迁移以再生反应3所需的天冬氨酸。
  • 精氨酸切割形成尿素和再生鸟氨酸。
  • 酶:氨基酶,其主要位于肝脏中并被鸟氨酸抑制。
  • 尿素进入血液并被肾脏排出。
  • 鸟氨酸被输回线粒体(以换取瓜氨酸),在那里它可以用于另一轮循环。
  • 当细胞需要额外的鸟氨酸时,它通过谷氨酸从葡萄糖合成。
  • 精氨酸是成人中的非氨基酸。通过鸟氨酸和尿素循环的前四种反应从葡萄糖合成它。

尿素周期中的重要酶

  • 氨基甲酰磷酸合成酶I:将铵和碳酸氢盐转化为氨基甲酰基磷酸盐。这是尿素循环中的速率限制步骤。该反应需要两个ATP并发生在线粒体中。
  • Ornithine Transcarbamoylase:将鸟氨酸和氨基甲酰基磷酸盐结合形成瓜氨酸。位于线粒体。
  • 精氨酸琥珀酸合成酶:用天冬氨酸融化瓜氨酸以形成精氨酸。该反应发生在胞质溶胶中并需要一个ATP。
  • Agininosuccinate Lyase:将Agininosuccinate分裂为精氨酸和富马酸盐。发生在细胞溶胶中。
  • arginase:将精氨酸切成一个尿素和鸟氨酸的尿素中的尿素。然后将鸟氨酸输送回线粒体以进入循环。

调节尿素周期

  • 氨基酰磷酸合成酶I催化循环的速率限制步骤,并通过N-乙酰戊酯刺激。
  • 虽然肝脏通常对尿素合成具有很大的能力,但如果高蛋白饮食消耗4天或更长时间,则诱导脲循环的酶。

尿素周期的目的

尿素循环允许排泄NH4.+通过将氨转化为尿素,然后通过肾脏排出。

尿素周期的相关疾病

  • 当尿素循环酶中的一种缺乏时,发生高血管血症,导致NH的不充分去除4.+
  • 氨中毒导致CNS恶化,以精神发育迟滞,癫痫发作,昏迷和死亡。

参考

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