Ciclo de la urea
Esta ruta fue descubierta en 1932 por Hans Krebs (quien más tarde también descubriría el ciclo del ácido cítrico) y un estudiante médico asociado, Kurt Henseleit.
Esta reacción dependiente de ATP es catalizada por la carbamoil fosfato sintetasa I, la enzima reguladora.
La reacción está catalizada por la ornitina transcarbamilasa, y la citrulina formada pasa de la mitocondria al citosol.
Este tipo de reacción citosólica, catalizada por la argininosuccinato sintetasa, requiere ATP.
A continuación, se corta reversiblemente el argininosuccinato por la argininosuccinato liasa, para formar arginina libre y fumarato, que entra en la mitocondria y se une a la reserva de intermedios del ciclo del ácido cítrico.
La ornitina es transportada a la mitocondria para iniciar otra vuelta del ciclo de la urea.
Sólo se libera la urea a la reserva general de metabolitos del citosol.
Las cinco enzimas se sintetizan a velocidades más elevadas durante la inanición o en los animales con dietas muy ricas en proteínas que en animales bien alimentados con dietas que contienen principalmente glúcidos y grasas.
Los mamíferos, sin embargo, tienen actividad N-acetilglutamato sintasa en el hígado, pero carecen del resto de enzimas necesarias para convertir glutamato en arginina.
Los aminoácidos ingeridos en exceso con respecto a los requerimientos diarios mínimos para la síntesis de proteínas se desaminan en el hígado, produciendo amoníaco libre que no puede ser convertido en urea y exportado a la sangre, y el amoníaco es muy tóxico.
A los pacientes con defectos en el ciclo de la urea se les aplican diversos tratamientos.
Tanto el hipurato como la fenilacetilglutamina son compuestos no tóxicos que se excretan en la orina.
La síntesis de urea no es la única ruta, ni siquiera la más común, para excretar el amoníaco.
En los peces óseos (animales amonotélicos), el hígado es el lugar principal del catabolismo de los aminoácidos.
En las aves y reptiles, la disponibilidad de agua para el proceso excretor constituye una consideración especialmente importante.
