Con una reazione reversibile l’argininosuccinato viene spezzato dalla argininosuccinato liasi con formazione di arginina libera e fumarato.Il fumarato torna a far parte degli intermedi del ciclo dell’acido citrico.

4)reazioneE= argininosuccinato liasi

L’enzima epatico arginasi (presente solo nel fegato degli animaliureotelici) idrolizza l’arginina generando urea e ornitina.L’ornitina riformata è in grado di rientrare nuovamente nel mitocondrio, in scambio con la citrullina per iniziare un secondo ciclo, attraverso il carrier della ornitina.

5)reazione E=arginasi

Bilancio del ciclo dell’urea

Equazione complessiva:

2NH4+ + HCO3

- + 3ATP + H2O urea + 2ADP + 4Pi + AMP + 5H+

La sintesi di una molecola di urea richiede il consumo di 4 legami fosforici ad alta energia (in pratica 4 ATP).

Il ciclo dell’urea elimina 2 prodotti di scarto (NH 3 e CO2).

In questo modo il ciclo dell’urea partecipa anche alla regolazione del pHdel sangue che dipende dal rapporto tra CO2 e HCO3

-.

L’equazione complessiva veradel ciclo dell’urea provoca anche una netta conversione di ossalacetato in fumarato(via aspartato) e la reazione di ossalacetato produce NADH nella reazione della malato deidrogenasi.Ciascuna molecola di NADH può generare 2,5 molecole di ATP durante la respirazione mitocondriale riducendo così il costo energetico della sintesi dell’urea.

Regolazione del ciclo dell’urea

1) A breve termine:attivazione della carbamilfosfato sintetasi ad opera di N-acetilglutammato e, in ultima analisi, di arginina, acetil-CoA e glutammato.

2) A lungo temine:induzione di tutti gli enzimi del ciclo durante una dietaprevalentemente proteicao durante un digiuno prolungato, quando gli AA vengono rimossi dai muscoli. La [E] può aumentare di 10-20volte.

Destino dello scheletro carbonioso degli AA:

AA glucogenici (quasi tutti) sono precursori del glucosio

AA chetogenici :leucina e lisina .

Attraverso acetil-CoA e acetoacetil-CoA possono dar luogo ai corpi chetonici

N.B.Poichè gli animali non hanno vie metaboliche che convertono acetil-CoA in glucosio,da Leu eLys non è possibile alcuna sintesinetta di carboidrati. In caso di digiuno o di diabete ,in cui si ha demolizione di proteine contribuiscono ad innalzare la chetonemia e la chetonuria

VIE DI DEGRADAZIONE DEGLI AMMINOACIDI

• FINE

Figura 20.9 - Il ciclo dell’urea.Il ciclo dell’urea ha luogo in due compartimenti del fegato: il citosole i mitocondri .Al ciclo dell’urea partecipano 5 enzimi:(1) la carbamilfosfato sintetasi,(2) l’ornitina transcarbammilasi,(3) l’argininosuccinato sintetasi,(4) l’arginino succinasi,(5) l’arginasi.Gli enzimi 1 e 2 si trovano nei mitocondri , mentre gli enzimi 3-5 sono citosolici. L’ornitina e la citrullina (aminoacidi non proteici) devono essere trasportati attraverso la membrana mitocondriale da specifici trasportatori, o carrier .