Вікіпедія

Цикл сечовини: відмінності між версіями

Інтерактивний перегляд історії
(Переглянути усі неперевірені зміни)
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
м синтаза → синтетаза
Рядок 14:
Оскільки в реакції використовуються дві молекули АТФ вона є незворотною і виступає лімітуючою стадією циклу сечовини{{sfn|Voet et al|2011|p=1025}}. Для здійснення каталізу карбамоїлфосфатсинтетаза I ссавців потребує наявності N-ацетилглутамату{{sfn|Berg et al|2007|p=662}}.
 
Карбамоїлфосфат виступає активованим донором карбамоїльної групи, що переноситься на [[орнітин]] з утворенням [[цитрулін]]у ферментом [[орнітинтранскарбамоїлаза|орнітинтранскарбамоїлазою]]. Після цього цитрулін транспортується у цитозоль. Тут він вступає в реакцію [[конденсація|конденсації]] із [[аспартат]]ом (що утворюється у мітохондріях в процесі [[переамінування]] та переноситься у цитозоль), продуктом якої є [[аргініносукцинат]]. Каталізує взаємодію між [[аміногрупа|аміногрупою]] аспартату та [[карбонільна група|карбонільною групою]] цитруліну [[аргініносукцинатсинтазааргініносукцинатсинтетаза]] (АСС){{sfn|Nelson et al|2008|p=684}}. Енергією цю реакцію забезпечує спряжений [[гідроліз]] АТФ до АМФ та пірофосфту, який пізніше також підлягає розщепленню{{sfn|Berg et al|2007|p=662}}.
 
Аргініносукцинат розщеплюється [[аргініносукциназа|аргінносукциназою]] до вільного аргініну та фумарату. Останній транспотрується до мітохондрій, де поповнює пул метаболітів [[цикл Кребса|циклу Кребса]], або використовується для [[глюконеогенез]]у{{sfn|Voet et al|2011|p=1028}}. В останній реакції циклу сечовини на аргінін діє фермент [[аргіназа]], що розщеплює його до сечовини та орнітину. Орнітин переноситься у матрикс мітохондрій та вступає у наступний оберт циклу сечовини{{sfn|Nelson et al|2008|p=684}}.
Рядок 24:
Цикл сечовини пов'язаний із циклом трикарбонових кислот спільним метаболітом — фумаратом. Тому ці метаболічні шляхи інколи об'єднують під назвою біцикл Кребса ({{lang-en|Krebs bicycle}} — буквально велосипед Кребса). Проте кожен цикл може протікати окремо від іншого, а взаємодія між ними залежить від транспорту проміжних продуктів між мітохондріями та цитозолем. Кілька ферментів ЦТК, такі як [[фумараза]] та [[малатдегідрогеназа]], присутні також і в цитозолі, через це фумарат, утворений у циклі сечовини може перетворюватись до [[малат]]у{{sfn|Nelson et al|2008|p=684—685}}. Далі малат або [[окиснення|окснюється]] до [[оксалоацетат]]у, який вступає у глюконеогенез{{sfn|Berg et al|2007|p=663}}, або транспортується до мітохондрій і вступає в ЦТК{{sfn|Nelson et al|2008|p=684—685}}.
 
Аспартат, що утворюється у мітохондріях у реакції переамінування між оксалоацетатом та глутаматом, може переноситись у цитозоль, де він виступає донором Нітрогену в реакції синтезу аргініносукцинату. Ці реакції об'єднують під назвою аспартат-аргініносукцинтанийаргініносукцинатний шунт, що забезпечує зв'язок між окремими метаболічними шляхами, за якими перетворюються аміногрупи та карбонові скелети амінокислот{{sfn|Nelson et al|2008|p=684—685}}.
 
Загалом для протікання циклу сечовини необхідний еквівалент чотирьох молекул АТФ. Проте в цьому шляху також відбувається перетворення оксалоацетату до фумарату через аспартат, пізніше оксалоацетат регенерується, що супроводжується відновленням однієї молекули [[НАД]]<sup>+</sup>. Кожна молекула НАДH може давати 2,5 АТФ у процесі окисного фосфорилювання. Таким чином загальна енергетична ціна циклу сечовини знижується{{sfn|Nelson et al|2008|p=686}}. Решта енергії постачається окисненням ацетил-КоА, утвореним із карбонових скелетів амінокислот{{sfn|Voet et al|2011|p=1028}}.
Рядок 31:
Активність протікання циклу сечовини контролюється на двох рівнях: короткочасне пристосування до змінних потреб організму відбувається завдяки [[алостерична регуляція|алостеричній регуляції]], а довготривале — шляхом зміни [[експресія генів|експресії генів]], що кодують ферменти цього метаболічного шляху{{sfn|Nelson et al|2008|p=685}}.
 
Перший фермент циклу сечовини — карбамоїлфосфатсинтазакарбамоїлфосфатсинтетаза I — є алостеричним ферментом і активується під впливом [[N-ацетилглутамат]]у. Останній синтезується [[N-ацетилглутаматсинтаза|N-ацетилглутаматсинтазою]] із [[ацетил-КоА]] та глутамату. У мікроорганізмів та рослин із цієї реакції розпочинається шлях ''de novo'' синтезу аргініну із глутамату, проте у ссавців бракує інших ферментів цього шляху, через що активність N-ацетилглутаматсинтази має винятково регуляторну роль. Концентрація N-ацетилглутамату залежить від рівня ацетил-КоА та глутамату, а також аргініну, що активує N-ацетилглутаматсинтазу{{sfn|Nelson et al|2008|p=685}}. Глутамат має особливе значення для пришвидшення протікання циклу сечовини, оскільки його концентрація підвищується в умовах інтенсивного [[катаболізм]]у амінокислот, за яких він утворюється в реакціях переамінування. Інші ферменти циклу сечовини регулюються концентраціями власних субстратів{{sfn|Voet et al|2011|p=1029}}.
 
Рівень експресії генів всіх п'яти ферментів циклу сечовини суттєво зростає в [[гепатоцит]]ах, в умовах, коли розщеплення амінокислот в організмі відбувається із високою швидкістю. Наприклад, при вживанні багатої на білки дієти або під час голодування, коли запаси вуглеводів та ліпідів вже не можуть забезпечувати енергетичні потреби організму. У тварин, що харчуються у достатній кількості їжею багату на небілкові енергетичні субстрати, рівень ферментів циклу сечовини у печінці знижений{{sfn|Nelson et al|2008|p=685}}.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/wiki/Цикл_сечовини