1. Ciclo de la
UREA
Juan Carlos Fonseca Mata

2. Ciclo del Nitrógeno

3. Excreción de Nitrógeno
 Los
seres vivos tienen la necesidad de eliminar
residuos nitrogenados debido su potencial toxicidad.
Tales desechos son producidos, principalmente, por el
catabolismo de sustancias proteicas.
Por su producto de excreción los animales
pueden clasificarse en:
Ureotélicos: Excretan urea. Anfibios y
mamíferos (incluyendo al humano).
Uricotélicos: Excretan ácido úrico.
Moluscos, insectos, reptiles y aves.
Amoniotélicos: Excretan amoniaco.
Animales marinos.
*Algunas arañas eliminan nitrógeno
excretando cristales de guanina.

4. Las plantas producen urea, y son
capaces de romperla mediante la
enzima ureasa en CO2 y amoniaco,
los cuales son reutilizados en su
anabolismo.
(NH2)2CO + H2O
Ureasa
CO2 + NH3
Organismos unicelulares difunden
amoniaco por difusión a través de
su membrana.

5. Ciclo de la Urea
•
Formas de EXCRECIÓN del nitrógeno procedente del
catabolismo de los aminoácidos.
•
Ruta cíclica.
•
Descubierta en 1932 por Hans Krebs y Kurt Henseleit.
•
UREA se sintetiza en HÍGADO se transporta a RIÑONES a través
del SISTEMA CIRCULATORIO.

6. Se obtiene por:
Transformaciones
Enzimáticas
Amoniaco
Urea
Tóxico.
No tóxica.
Proviene de la
Desaminación.
Soluble en agua.
Concentraciones
superiores a 50 μM/L
dañan el sistema
nervioso.
Se desecha
fácilmente.

7. Ciclo de la Urea





Ocurre exclusivamente en HÍGADO.
Localización: MATRIZ MITOCONDRIAL y CITOSOL.
NH4: Proviene de desminación de aminoácidos.
HCO3 -: Proviene del CO2 de la respiración celular.
Aspartato: generado en la mitocondria por transaminación.

8. NH4+
Amoniaco
Aspartato
UREA

9.  El
ciclo consta de 5 reacciones.

10.  Reacción
1
Enzima: Carbamoil fosfato Sintetasa I
(activador alosterico: N-acetilglutamato)
- Requiere 2 ATPs
- Paso limitante de la velocidad
del ciclo.

11. Ciclo completo

12. Resumen de reacciones
Rxn
Reactantes
Productos
Enzima
Localización
1
2 ATP + HCO3− +
NH4+
Carbamoil fosfato
+ 2 ADP + Pi
Carbamoil fosfato
sintetasa I
Mitocondria
2
Carbamoil fosfato
+ Ornitina
Citrulina + Pi
Ornitina carbamoil
transferasa
Mitocondria
3
Citrulina +
Aspartato + ATP
Argininosuccinato
+ AMP + PPi
Argininosuccinato
sintetasa
Citosol
4
Argininosuccinato
Arginina +
Fumarato
Argininosuccinato
liasa
Citosol
5
Arginina + H2O
Ornitina + UREA
Arginasa
Citosol

15. Gasto energético del ciclo de la
urea
 Formación
 Ingreso
de Carbamil fosfato (paso 1): 2 ATP
de Aspartato (paso 3): 1 ATP AMP
EN TOTAL: 3 ATP
+
PPi
2 Pi

16. Regulación
Regulación a corto plazo
Regulación a largo plazo
Carbamil fosfato
sintetasa I (Reacción 1)
Biosíntesis de las
enzimas del ciclo
(+) N-Acetil
glutamato
(+) Aumento proteínas de
la dieta
Aumento degradación
proteínas endógenas
(Inanición )

17. Formación de N-Acetilglutamato.

18. Transporte y destino del amonio
La mayoría de los tejidos
Glutamato
Glutamina
sintetasa
Glutamina
Hígado
Músculo
Aminoácidos
Glutamato
Glutaminasa
Glutamato
deshidrogenasa
Glutamina
Piruvato
Alanina
Alanina
Piruvato
Ciclo de la Glucosa
Alanina
Glucosa
Glucosa

19. Trastornos metabólicos relacionados al
Ciclo de la Urea
Trastorno
Alteración metabólica
Características
Hiperamonemia tipo 1
Deficiencia de la carbamoil
fosfato sintasa I
Niveles muy altos de amoníaco
(>100 mol/L)en la sangre.
Manifestaciones neurológicas,
llegando a retraso mental y
muerte.
Hiperamonemia tipo 2
Deficiencia en la ornitina
transcarbomoilasa
Niveles altos de amoniaco y
arginina en sangre.
Manifestaciones neurológicas.
Deficiencia de arginino succinato
sintasa.
Aumento de niveles de citrulina y
amoniaco. Produce
manifestaciones neurológicas.
Puede provocar daño cerebral.
Ausencia de argininosuccinasa
Acumulación de acido
arginosuccinico. Puede provocar
coma y daño cerebral
permanente.
Competencia por la arginina con
la lisina y cisteína para
reabsorberse en el túbulo renal
Altas concentraciones de arginina
en sangre y liquido
cerebroespinal. Manifestaciones
neurologicas.
Citrulinemia
Arginosuccinicaciduria
Hiperargininemia

20. Bibliografía

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Editorial Manual Moderno. México, 2004. Páginas: 277-284.
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