Орнитиновый цикл

Орнитиновый цикл

Цикл мочевины или орнитиновый цикл (цикл Кребса-Хензелейта)— последовательность биохимических реакций млекопитающих и некоторых рыб, в результате которой азотсодержащие продукты распада преобразуются в мочевину, которая в свою очередь выделяется почками. В большинстве случаев таким образом происходит превращение аммиака. У птиц и рептилий конечным продуктом выделения является не мочевина а мочевая кислота. Земноводные и большинство рыб не преобразуют аммиак в другие соеденения, поскольку вследствие постоянного контакта с водой происходит быстрый вывод аммиака из организма через жабры или поверхность кожи в результате осмоса.

Схематическое изображение цикла мочевины: 1-цитрулин, 2-агининасукцинат, 3-аргинин, 4-орнитин, 5-карбамоилфосфат, 6-аспарагиновая кислота, 7-фумаратовая кислота, 8-вода, 9-мочевина
ОТС-орнитинтранскарбомоилаза, ASS-аргининсукцинат-синтетаза, ASL-аргининосукцинат-лиаза, ARG1-аргиназа

Содержание

Биологическое значение

Необходимость в данном цикле реакций возникает вследствие того, что высокие концентрации аммиака, образующиеся в больших количествах в результате деградации нуклеотидов, оказывают угнетающее воздействие на нейроны. Мочевина же, являясь нейтральным соединением с небольшими размерами и высокой растворяемостью в физиологических жидкостях, способна легко проникать через биологические мембраны, легко переноситься кровью и выделяться с мочой.

Локализация

Реакции цикла мочевины локализованы исключительно в клетках печени и протекают частью в митохондриях, а частью в цитозоле, в результате чего возникает необходимость в переносчиках.

Ход протекания реакций

Реакции в митохондрии

  • Непосредственно перед циклом происходит образование карбомоилфосфата из аммиака, воды и углекислого газа при участии фермента карбомоилфосфат-синтетазы (на схеме не показано). Данная реакция происходит с затратой энергии двух молекул АТФ и образованием двух молекул АДФ.
  • При участии орнитин-карбомоил-трансферазы (орнитинтранскарбомоилазы) остаток карбомоилфосфата присоеденяется к молекуле орнитина, что приводит к образованию молекулы цитрулина, которая переносится в цитозоль.

Реакции в цитоплазме

  • В цитоплазме цитрулин с аспарагиновой кислотой при участии фермента аргининсукцинат-синтетазы образует совместно аспарагиносукцинат. В ходе данной реакции расходуется энергия превращения одной молекулы АТФ в АМФ (что эквивалентно превращению двух молекул АТФ в АДФ). Образовавшийся в ходе реакции дифосфат гидролизируется для обеспечения необратимости процесса (на схеме не показано).
  • Под действием фермента аргининосукцинат-лиазы аспарагиносукцинат распадается на фумарат и аргинин.
  • Аргинин в свою очередь гидролизируется при участии аргиназы с образованием мочевины и орнитина, который сразу же переносится в митохондрию.

Сумарное уравнение реакций

2NH3 + CO2 + 3ATФ + аспарагиновая кислота + 3H2O → мочевина + фумарат + 2AДФ +2Фн+ АМФ + ФФн

Энергетический выход цикла составляет затрату четырёх макроэргических связей на одну молекулу мочевины, поскольку пирофосфат далее превращается до фосфата.

См. также

Ссылки

Цикл мочевины


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем написать реферат

Полезное


Смотреть что такое "Орнитиновый цикл" в других словарях:

  • Орнитиновый цикл —         цикл мочевины, циклический ферментативный процесс, состоящий из последовательных превращений аминокислоты Орнитина и приводящий к синтезу мочевины (См. Мочевина). О. ц. важнейший путь ассимиляции аммиака (и тем самым его обезвреживания) у …   Большая советская энциклопедия

  • ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — (цикл мочевины) циклический ферментативный процесс последовательных превращений аминокислоты орнитина, приводящий к синтезу мочевины. Орнитиновый цикл важнейший путь обезвреживания аммиака в организме многих видов животных, а также растений и… …   Большой Энциклопедический словарь

  • орнитиновый цикл — – ферментативный путь биосинтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода в организмах животных …   Краткий словарь биохимических терминов

  • орнитиновый цикл — (цикл мочевины), циклический ферментативный процесс последовательных превращений аминокислоты орнитина, приводящий к синтезу мочевины. Орнитиновый цикл  важнейший путь обезвреживания аммиака в организме многих видов животных, а также растений и… …   Энциклопедический словарь

  • Орнитиновый цикл — ОРНИТИ́НОВЫЙ ЦИКЛ, цикл мочевины, цикл Кребса – Хейзелейта, циклическая последовательность ферментативных реакций, приводящая к синтезу мочевины, протекающему у позвоночных в печени с использованием углерода в виде СO2 и азота в виде аммиака …   Биологический энциклопедический словарь

  • ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — (цикл Кребса Хензелейта, цикл мочевины), циклич. последовательность ферментативных р ций, в результате к рых происходит ассимиляция NH3 (в виде NH+4 ) и синтез мочевины (см. схему), к рая выводится из животного организма. Один из путей… …   Химическая энциклопедия

  • ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — (цикл мочевины), циклич. ферментативный процесс последоват. превращений аминокислоты орнитина, приводящий к синтезу мочевины. О. ц. важнейший путь обезвреживания аммиака в организме мн. видов ж ных, а также р ний и микроорганизмов. Открыт X. А.… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — орнитиновый цикл, ферментативный процесс биосинтеза мочевины с участием аминокислоты орнитина; важнейший способ обезвреживания аммиака в организме животных. О. ц. начинается с синтеза карбамилфосфата, который реагирует с орнитином, образуя… …   Ветеринарный энциклопедический словарь

  • цикл мочевины — то же, что орнитиновый цикл. * * * ЦИКЛ МОЧЕВИНЫ ЦИКЛ МОЧЕВИНЫ, то же, что орнитиновый цикл (см. ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ) …   Энциклопедический словарь

  • ЦИКЛ МОЧЕВИНЫ — то же, что орнитиновый цикл …   Большой Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»