Nauki przyrodnicze
MENU
STRONA GŁÓWNA
Fizyka teoretyczna
Biologia teoretyczna
Biochemia
Biologia molekularna
Ornitologia
Rośliny Polski
Botanika
Zoologia
Internetowe ZOO
Związki czynne roślin
Pierwiastki
chemiczne
Chemia
nieorganiczna
Chemia organiczna
Ciekawostki
biologiczne
Ciekawostki
fizyczne
Ciekawostki
chemiczne
Ciekawe książki
Ciekawe strony www
Słownik

INFO
INFO O AUTORZE
KONTAKT

Do działu: BIOCHEMIA →

Cykl mocznikowy

Ostatecznym produktem utlenienia cukrów i tłuszczów w komórce są: woda i dwutlenek węgla. W przypadku aminokwasów (składników białek) sprawa się komplikuje, bo zawierają one azot, więc powstają z nich także toksyczne jony amonowe (NH4+).

Istnieją 3 grupy zwierząt, które różnią się sposobem radzenia sobie z kłopotliwymi jonami NH4+:
  • Organizmy amonioteliczne – wydalają niezmienione NH4+. Jest tak u zwierząt wodnych, gdyż nie mają one problemu z dostępnością wody i mogą wydalać dużo niestężonego moczu lub wydalać przez skórę. Należą tu: ryby kostnoszkieletowe, bezkręgowce wodne, krokodyle.
  • Organizmy ureoteliczne – wydalają mocznik. Potrzebują wiązać NH4+ do związku mało toksycznego i rozpuszczalnego w wodzie, bo wskutek oszczędności wody, produkują zagęszczony mocz. Należą tu organizmy lądowe: niektóre płazy, ssaki (torbacze, łożyskowce).
  • Organizmy urykoteliczne – wydalają kwas moczowy. Wiążą NH4+ do związku praktycznie nierozpuszczalnego w wodzie, bo ich mocz prawie nie zawiera wody. Należą tu: owady, gady, ptaki.
Człowiek jest zwierzęciem ureotelicznym. Wydala azot głównie w postaci mocznika; w mniejszych ilościach produkuje też kwas moczowy, ale jest on wynikiem utleniania zasad purynowych, zawartych w DNA.

Komórki człowieka wiążą powstający w nich jon amonowy NH4+ w mniej toksyczną glutaminę. Wyjątkiem są mięśnie, które neutralizują NH4+ przeprowadzając go w alaninę. Obydwa produkty wydzielane są do krwioobiegu, który transportuje je do wątroby.

W wątrobie, glutamina i alanina "oddają" jony amonowe. Część tych jonów jest także przekształcana w asparaginian.
Cykl mocznikowy (cykl ornitynowy) to przemiana metaboliczna, zachodząca w komórkach wątroby (mitochondrium + cytoplazma), która ma za zadanie przekształcić jony NH4+ i azot z asparaginianu w mocznik. Ten ostatni jest następnie wydalany z organizmu przez nerki jako ostateczny produkt wiązania trujących jonów amonowych.

Cykl mocznikowy został odkryty w 1932 roku przez Hansa Krebsa i Kurta Henseleita. Stąd jego inna nazwa: cykl Krebsa-Henseleita.

Sumaryczny zapis tego cyklu:

asparaginian + NH4+ + CO2 + 3ATP + 2H20 → mocznik + 2ADP + 2Pi + AMP + PPi + fumaran

Schemat całego cyklu przedstawiono poniżej (z pominięciem enzymów):

cykl mocznikowy

Widać, że cykl mocznikowy wykorzystuje jako napęd cząsteczki ATP – uniwersalnego nośnika energii. A więc jest to cykl, który nie produkuje energii (jak np. cykl Krebsa), ale ją zużywa.

Naukowcy mają dowody mówiące, że czasami u niektórych zwierząt ureotelicznych mocznik nie jest wydalany z organizmu, ale z powrotem wykorzystywany do produkcji aminokwasów. W szczególnych przypadkach istnieje potrzeba "zamkniętego obiegu azotu w organizmie". Dzieje się tak np. u niedźwiedzi, które podczas zimowego snu nie wydalają moczu.

MACIEJ PANCZYKOWSKI

KLIKNIĘCIE REKLAMY WSPIERA ROZWÓJ EDUKACJI PRZYRODNICZEJ W POLSCE
Zielona wyspa   Autor wortalu: Maciej Panczykowski, Copyright © 2003-2014 by Maciej Panczykowski