Ciclo de la urea | Catabolismo de aminoácidos
Summary
TLDREste video explica el ciclo de la urea, un proceso bioquímico clave en el cuerpo humano para eliminar el amoníaco, una sustancia tóxica generada por el catabolismo de aminoácidos, bases nitrogenadas y la microbiota intestinal. El ciclo de la urea convierte el amoníaco en urea, que luego es excretada por la orina. Ocurre principalmente en los hepatocitos del hígado, con reacciones distribuidas entre la mitocondria y el citosol. El video también detalla las enzimas y reacciones involucradas, subrayando la importancia del ciclo en contextos de ayuno prolongado o alta ingesta proteica.
Takeaways
- 🧬 El ciclo de la urea ocurre principalmente en el hígado, específicamente en los hepatocitos, y sus reacciones se distribuyen entre la mitocondria y el citosol.
- 💧 El amoníaco, derivado del catabolismo de aminoácidos, bases nitrogenadas y microbiota intestinal, puede ser tóxico para el cuerpo humano.
- 🔄 El ciclo de la urea convierte el amoníaco en urea, que luego se excreta a través de la orina.
- ⚛️ El amoníaco reacciona con el ion bicarbonato en la matriz mitocondrial para formar carbamil fosfato, utilizando la enzima carbamil fosfato sintetasa 1.
- 🔋 La reacción de formación de carbamil fosfato requiere dos moléculas de ATP y magnesio como cofactor.
- 🧪 La citrulina, formada a partir de la reacción entre carbamil fosfato y ornitina, sale de la mitocondria y reacciona con aspartato para formar arginin succinato.
- ⚙️ El arginin succinato se convierte en arginina y fumarato, catalizado por la enzima arginin succinato liasa.
- 💧 La arginina es procesada por la enzima arginasa para generar ornitina y urea, y el ciclo se reinicia.
- 🧩 Los grupos amino de la urea provienen del amoníaco y el aspartato, mientras que el carbono proviene del ion bicarbonato.
- 🚀 El ciclo de la urea es más activo en contextos de ayuno prolongado, inanición y alta ingesta proteica, donde se generan más enzimas del ciclo.
Q & A
¿Qué es el ciclo de la urea y por qué es importante?
-El ciclo de la urea es un proceso bioquímico que permite al cuerpo eliminar el amoníaco, que es tóxico. Este ciclo convierte el amoníaco en urea, que luego se excreta a través de la orina, protegiendo al organismo de la toxicidad del amoníaco.
¿Dónde ocurre el ciclo de la urea en el cuerpo?
-El ciclo de la urea ocurre principalmente en el hígado, específicamente dentro de los hepatocitos. Sus reacciones están distribuidas entre la mitocondria y el citosol de estas células.
¿Cuál es la fuente principal de amoníaco en el cuerpo humano?
-El amoníaco se genera principalmente a partir del catabolismo de aminoácidos, bases nitrogenadas como purinas y pirimidinas, y también por la microbiota intestinal.
¿En qué forma existe el amoníaco en el cuerpo a pH fisiológico?
-A pH fisiológico, aproximadamente el 98% del amoníaco existe en forma de ion amonio, ya que el amoníaco se protona y se convierte en ion amonio.
¿Cuál es la primera reacción del ciclo de la urea?
-La primera reacción del ciclo de la urea ocurre en la matriz mitocondrial, donde el amoníaco reacciona con el ion bicarbonato para formar carbamil fosfato, catalizada por la enzima carbamil fosfato sintetasa 1.
¿Qué función tiene la ornitina en el ciclo de la urea?
-La ornitina, que proviene del citosol, reacciona con el carbamil fosfato en la mitocondria para formar citrulina, lo que permite continuar el ciclo de la urea.
¿Qué ocurre con la citrulina después de su formación?
-La citrulina sale de la mitocondria y reacciona con el aspartato, formando argininosuccinato en una reacción que requiere ATP y es catalizada por la argininosuccinato sintetasa.
¿Cuál es el paso limitante del ciclo de la urea?
-El paso limitante del ciclo de la urea es la reacción catalizada por la enzima carbamil fosfato sintetasa 1, que es regulada positivamente por el N-acetilglutamato.
¿De dónde provienen los grupos amino en la molécula de urea?
-Uno de los grupos amino de la urea proviene del amoníaco, mientras que el otro proviene del aspartato, que entra en el ciclo en la reacción catalizada por la argininosuccinato sintetasa.
¿En qué condiciones el ciclo de la urea está más activo?
-El ciclo de la urea se activa significativamente durante situaciones de ayuno prolongado, inanición o alta ingesta de proteínas, donde se observa un aumento en la producción de las enzimas del ciclo.
Outlines
💡 Introducción al ciclo de la urea
En este video se aborda el ciclo de la urea, explicando dónde y por qué ocurre, así como las reacciones bioquímicas involucradas en el cuerpo humano. El amoníaco, que es un subproducto tóxico del catabolismo de aminoácidos y bases nitrogenadas, se elimina a través del ciclo de la urea, que convierte el amoníaco en urea para ser excretada en la orina. El ciclo ocurre principalmente en los hepatocitos del hígado y sus reacciones se distribuyen entre la mitocondria y el citosol.
🧬 Fuentes del amoníaco y su forma ionizada
El amoníaco proviene del catabolismo de aminoácidos, bases nitrogenadas y de la microbiota intestinal. En condiciones fisiológicas, el amoníaco se convierte mayoritariamente en ion amonio, lo que evita su toxicidad. Esta conversión ocurre porque el amoníaco se une a un protón en pH fisiológico, formando ion amonio o 'amoníaco protonado'.
🔄 Primera reacción del ciclo de la urea: formación de carbamil fosfato
El ciclo de la urea comienza en la matriz mitocondrial cuando el amoníaco reacciona con ion bicarbonato para formar carbamil fosfato. Esta reacción es catalizada por la enzima carbamil fosfato sintetasa 1, que requiere dos ATPs y magnesio como cofactor. Posteriormente, el carbamil fosfato reacciona con la ornitina para formar citrulina, liberando fósforo inorgánico.
🚀 Formación de argininosuccinato y continuación del ciclo
La citrulina, tras salir de la mitocondria, reacciona con el aspartato (un aminoácido) para formar argininosuccinato. Esta reacción requiere ATP y es catalizada por la argininosuccinato sintetasa. A continuación, el argininosuccinato se convierte en arginina y fumarato mediante la argininosuccinato liasa.
🌱 Formación de ornitina y liberación de urea
La arginina es procesada por la enzima arginasa, que convierte la arginina en ornitina y libera urea. La ornitina vuelve a entrar en la matriz mitocondrial para continuar el ciclo. Los grupos amino de la urea derivan tanto del amoníaco como del aspartato, y el carbono proviene del bicarbonato.
📊 Regulación y distribución del ciclo de la urea
El ciclo de la urea está dividido entre el citosol (tres reacciones) y la matriz mitocondrial (dos reacciones). El paso limitante del ciclo es la reacción catalizada por la enzima carbamil fosfato sintetasa 1, que es regulada positivamente por el N-acetilglutamato. En situaciones de ayuno prolongado, inanición o alta ingesta proteica, el ciclo se activa más debido a la mayor producción de las enzimas involucradas.
Mindmap
Keywords
💡Ciclo de la urea
💡Amoníaco
💡Ornitina
💡Carbamil fosfato
💡Citrulina
💡Aspartato
💡Arginina
💡Amonio
💡Carbamil fosfato sintetasa 1
💡Fumarato
Highlights
El ciclo de la urea es crucial para la eliminación de amoníaco en el cuerpo humano.
El amoníaco se genera a partir del catabolismo de aminoácidos, bases nitrogenadas y la actividad de la microbiota intestinal.
El amoníaco es tóxico, y el ciclo de la urea lo convierte en urea, que se excreta por la orina.
El ciclo de la urea ocurre principalmente en los hepatocitos del hígado, distribuyéndose entre la mitocondria y el citosol.
El amoníaco se encuentra principalmente en forma de ion amonio en el cuerpo, aproximadamente en un 98% debido al pH fisiológico.
El ciclo de la urea comienza cuando el amoníaco reacciona con el bicarbonato para formar carbamil fosfato, utilizando la enzima carbamil fosfato sintetasa 1.
El carbamil fosfato reacciona con la ornitina para generar citrulina, una reacción catalizada por la ornitina transcarbamilasa.
La citrulina se transporta al citosol y reacciona con el aspartato para formar argininosuccinato, en un paso que requiere ATP.
La argininosuccinato se convierte en arginina y fumarato, con la participación de la enzima argininosuccinato liasa.
La arginina se convierte finalmente en ornitina y urea, catalizado por la arginasa, liberando agua.
Uno de los grupos amino de la urea proviene del amoníaco, y el otro proviene del aspartato.
El paso limitante del ciclo de la urea es catalizado por la carbamil fosfato sintetasa 1, que es regulada positivamente por el N-acetilglutamato.
En situaciones de ayuno prolongado o ingesta elevada de proteínas, el ciclo de la urea se vuelve más activo.
El ciclo de la urea mantiene los niveles de amoníaco en sangre entre 10 a 20 microgramos por decilitro.
La regulación y activación del ciclo de la urea aseguran la detoxificación efectiva del amoníaco en el cuerpo humano.
Transcripts
en este video vamos a hablar acerca del
ciclo de la uria dónde ocurre Por qué
ocurre y cuáles son las reacciones
bioquímicas involucradas en el cuerpo
humano se puede generar amoníaco el
amoníaco es una sustancia que se genera
a partir del catabolismo de
aminoácidos a partir del catabolismo de
bases nitrogenadas como purinas y
pirimidinas y también la microbiota
intestinal puede generar amoníaco
este amoníaco puede llegar a ser tóxico
y una manera de que el cuerpo humano se
deshaga de este componente es a través
del ciclo de la uria el ciclo de la uria
genera uria a partir de amoníaco
principalmente y luego la excreta esta
úa en la orina el ciclo de la úa ocurre
principalmente en el hígado
específicamente en los hepatocitos y
dentro de los hepatocitos el ciclo de la
uria sus reacciones se distribuyen entre
la mitocondria y el citosol previamente
a las reacciones del ciclo de la uria es
necesario comprender algunos detalles el
amoníaco habíamos dicho que venía de
varias fuentes en el caso de los
aminoácidos los aminoácidos tienen el
grupo amino El amoníaco deriva de este
grupo amino otro dato importante es que
el amoniaco existe en forma de ion
amonio principal mente aproximadamente
el 98 por del amoníaco está en esta
forma de ion amonio y esto por qué
Porque a pH fisiológico al amoniaco se
le une un protón es por eso que se
convierte en ion amonio algunos también
le llaman amoníaco protonado o cate de
amoníaco el ciclo de la urea comienza en
la matriz mitocondrial cuando este
amoníaco que está en la mitocondria o
del que viene del citosol reacciona con
el el ion
bicarbonato esta reacción va a formar
carbamil fosfato algunos le llaman
carbamoil fosfato También en esta
reacción participa la enzima carbamil
fosfato sintetasa un que requiere dos
atps y como cofactor requiere magnesio
el carbamil fosfato reacciona con la
ornitina que viene del citosol esta
reacción genera citrulina y libera un
fósforo inorgánico en esta reacción
participa la ornitina transcarbamilasa
luego la citrulina sale de la
mitocondria y va a reaccionar con el
aspartato que es un aminoácido este
aspartato Se generó en la mitocondria
principalmente el producto de esta
reacción es arginin succinato notemos
que en esta reacción se requiere un ATP
y se libera un amp y pirofosfato aquí la
enzima que participa es la arginin
succinato sin tasa uno posteriormente el
arginin succinato se va a convertir en
arginina y fumarato aquí participa la
enzima arginin succinato liasa algunos
también le llaman arginin suinas pero
ese su nombre antiguo la arginina
finalmente es procesada por la arginasa
para formar
ornitina en esta reacción ingresa agua y
finalmente liberamos también uria la
ornitina que se en esta reacción volverá
a entrar a la matriz mitocondrial para
reaccionar con el carbamil fosfato y
continuar el ciclo notemos que uno de
los grupos amino de la uria deriva del
amoniaco y el otro grupo amino deriva de
aspartato que ingresó en la reacción
catalizada por la
argininosuccinato sintetasa el carbono
deriva del ion bicarbonato y el oxígeno
es del agua que ingresó en la reacción
de la arginasa es así como el ciclo de
la uria se distribuye entre el citosol y
la matriz mitocondrial en el citosol hay
tres reacciones y en la matriz
mitocondrial hay dos el paso limitante
de la velocidad del ciclo de la uria es
el paso en donde participa la enzima
carbamil fosfat sintetasa 1 esta enzima
es regulada positivamente por el n
acetilglutamato Gracias a todas estas
reacciones el amoniaco se convierte en
uria y de esta manera se hace asegura
que los niveles de amoníaco estén
aproximadamente Entre 10 a 20
microgramos por decilitro en contextos
de ayuno prolongado de inanición y de
alta ingesta proteica el ciclo de la
uria va a estar muy activo se ha
evidenciado que en estos contextos se
generan alta cantidad de estas enzimas
del ciclo de la
uria al
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