Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Końcowymi produktami przemian metabolicznych związków zawierających azot są: amoniakamoniakamoniak, mocznikmocznikmocznik, kwas moczowy. Podczas rozkładu aminokwasów w procesie deaminacjideaminacjadeaminacji zostają od nich odłączone (zawierające azot) grupy aminowe –NHIndeks dolny 2.

RqSl4pZHizIIQ
Schemat przemiany związków zawierających azot. W wyniku deaminacji powstają ketokwasy (wykorzystywane m.in. jako substrat oddychania komórkowego, do syntezy tłuszczów i cukrów) oraz jony amonowe NH4+.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jony amonowe mają silne właściwości alkalizujące, przez co są toksyczne i nie mogą być gromadzone w organizmie w wysokich stężeniach.

Zwierzęta wodne nie muszą prowadzić oszczędnej gospodarki wodnej i usuwają amoniak w formie rozcieńczonej bezpośrednio do środowiska. W organizmie człowieka jony NHIndeks dolny 4Indeks górny + muszą zostać przekształcone w cyklu mocznikowymcykl mocznikowy (cykl ornitynowy)cyklu mocznikowym zwanym też ornitynowym w łatwo rozpuszczalny mocznik i w tej postaci, za pośrednictwem układu wydalniczego, są usuwane z ustroju.

U kręgowców cykl mocznikowy zachodzi w komórkach wątroby, u zwierząt  bezkręgowych – w komórkach ciała (organizmy te nie mają wątroby). Do syntezy mocznika potrzeba dwóch reszt aminowych, a cały cykl składa się z pięciu reakcji. Dwie pierwsze zachodzącą w mitochondriach, trzy kolejne – w cytozolu komórek wątroby (hepatocytach).

RHgciJgmz8gSb1
Grafika przedstawia schemat cyklu mocznikowego. Początkiem cyklu jest wiązanie reszty aminowej z dwutlenkiem węgla w obecności dwóch cząsteczek ATP jako źródła energii, co prowadzi do wytworzenia związku przejściowego – karbamoilofosforanu. Następnie karbamoilofosforan łączy się z aminokwasem ornityną w wyniku czego powstaje inny aminokwas – cytrulina, który jest następnie transportowany z mitochondrium do cytozolu. Do cytruliny przyłącza się kwas asparaginowy (asparaginian), będący źródłem drugiej grupy aminowej. Przy udziale energii pochodzącej z ATP powstaje związek pośredni – kwas argininobursztynowy (argininobursztynian), który ulega rozpadowi na kwas fumarowy (fumaran) i aminokwas argininę. Przy udziale wody (w procesie hydrolizy) z rozkładu argininy powstają ornityna oraz mocznik. Ornityna zostaje przetransportowana do mitochondrium, gdzie wchodzi w kolejny cykl mocznikowy. Mocznik zostaje uwolniony do krwi, z której w procesie filtracji w nerce jest usuwany do moczu.
Szkodliwe jony amonowe od razu w miejscu powstawania są przekazywane na aminokwasy: glutaminę i alaninę, które – uwalniane do krwi – transportują jony amonowe do komórek wątroby. Tu reszty aminowe tych aminokwasów są wykorzystywane do syntezy karbamoilofosforanu i kwasu asparaginowego, które przekazują reszty aminowe (źródło azotu do syntezy mocznika) do cyklu mocznikowego.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

amoniak
amoniak

silnie toksyczny, nieorganiczny związek chemiczny. Powstaje jako produkt uboczny komórkowych przemian metabolicznych aminokwasów

ATP
ATP

adenozyno trójfosforan – główny, uniwersalny nośnik energii wykorzystywany w komórkowych przemianach metabolicznych

cykl mocznikowy (cykl ornitynowy)
cykl mocznikowy (cykl ornitynowy)

cykliczny szlak przemian metabolicznych, w których zachodzi synteza mocznika z toksycznych jonów amonowych. Jest charakterystyczny dla komórek wątroby ssaków

deaminacja
deaminacja

reakcja chemiczna polegająca na odłączeniu  grupy aminowej –NHIndeks dolny 2 od aminokwasu, czemu towarzyszy wydzielenie amoniaku

mocznik
mocznik

końcowy produkt białkowych przemian metabolicznych komórek zwierzęcych. Powstaje w komórkach wątroby zwierząt kręgowych. Jest wydalany wraz z moczem