O ciclo da ureia, também conhecido como ciclo da ornitina, é o conjunto de uma série de reações químicas que ocorrem no organismo, com o objetivo principal de eliminar o excesso de amônia no corpo. A amônia é um composto tóxico que precisa ser convertida em ureia, a qual pode ser excretada pelos rins através da urina. O ciclo da ureia envolve diversas etapas e enzimas, abaixo descrevemos de forma simplificada como ele funciona. Vem com a gente!
Como se ocorre o ciclo da ureia?
O ciclo da ureia é um processo bioquímico complexo que ocorre principalmente no fígado, e desempenha um papel fundamental na eliminação de amônia tóxica do corpo. Como dissemos, a amônia é um subproduto do metabolismo proteico e dos aminoácidos, a qual precisa ser convertida em ureia, um composto menos tóxico que a primeira, antes de ser excretada na urina. Abaixo estão desenhados os principais passos do ciclo da ureia:
(Fonte: Escola Educação)
Onde se inicia o ciclo da ureia?
Para acompanhar a imagem acima, e compreender com facilidade o ciclo da ureia do início ao fim, descrevemos etapa por etapa desse processo. Veja só:
Primeira fase (amino transferência): o ciclo da ureia começa com a conversão do grupo amino (NH2) dos aminoácidos em grupos amina, gerando a amônia (NH3) como subproduto. Isso ocorre principalmente no fígado durante a degradação das proteínas.
Segunda fase (formação da carbamoil-fosfato): a amônia gerada é então combinada com dióxido de carbono (CO2) para formar carbamoil-fosfato na presença de uma enzima chamada carbamoil-fosfato sintetase I. Esse é um passo importante na rota do ciclo da ureia.
Terceira fase (citrulina e ornitina): o carbamoil-fosfato é combinado com a ornitina para formar citrulina, com a ajuda da enzima ornitina transcarbamilase. A citrulina participa do ciclo da ureia, sendo transportada para os rins através do sangue.
Quarta fase (síntese da arginino-succinato): no interior dos rins, a citrulina se combina com aspartato para formar arginino-succinato, com a ajuda da enzima arginino-succinato sintetase.
Mas, no ciclo da ureia, qual substância é clivada para originar fumarato e arginina?
Quinta fase (fumarato e arginina): o arginino-succinato é então quebrado, ou seja, clivado, em fumarato e arginina pela ação da arginino-succinato liase.
Sexta fase (arginina e ureia): a arginina é convertida em ornitina e ureia com a ajuda da arginase. A ureia é então liberada na corrente sanguínea para ser excretada pelos rins na urina, enquanto a ornitina retorna ao fígado para continuar o ciclo da ureia.
Esse ciclo é repetido continuamente para eliminar a amônia gerada pelo metabolismo das proteínas e aminoácidos. A ureia excretada na urina ajuda a manter os níveis de amônia no corpo em um intervalo não tóxico, garantindo o bom funcionamento do metabolismo.
Lista de aminoácidos que participam do ciclo da ureia:
Diversos aminoácidos participam indiretamente do ciclo da ureia, pois são degradados em produtos intermediários que entram no ciclo. Aqui estão os aminoácidos que contribuem para o ciclo da ureia:
- Ornitina: a ornitina é um aminoácido não proteico que participa diretamente do ciclo da ureia. Ela se combina com carbamoil-fosfato para formar citrulina.
- Citrulina: a citrulina é formada a partir da combinação de ornitina com carbamoil-fosfato. Ela é transportada para os rins para continuar o ciclo da ureia.
- Arginina: a arginina é produzida a partir da citrulina e aspartato. A arginina é convertida em ureia e ornitina durante o ciclo da ureia.
Além desses, vários outros aminoácidos contribuem indiretamente para o ciclo da ureia ao serem degradados em intermediários que entram no ciclo. Esses aminoácidos são transformados em intermediários como α-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato e aspartato, que estão envolvidos em diferentes etapas do ciclo da ureia.
Qual aminoácido não participa do ciclo da ureia?
Dentre os 20 aminoácidos comuns que compõem as proteínas, a glicina é o único aminoácido que não participa diretamente do ciclo da ureia. A glicina é o aminoácido mais simples, consistindo apenas de um átomo de hidrogênio como grupo lateral (ou cadeia lateral). Ela não contém átomos de nitrogênio em sua estrutura lateral, diferentemente de outros aminoácidos que têm grupos amino (NH2) em suas cadeias laterais.
O ciclo da ureia é principalmente responsável pela conversão de grupos amino liberados durante o metabolismo de outros aminoácidos em ureia, que é subsequentemente excretada pelo corpo. Como a glicina não possui um grupo amino em sua estrutura lateral, ela não contribui para a produção de amônia e, portanto, não está envolvida diretamente no ciclo da ureia. No entanto, a glicina pode ser usada em outras vias metabólicas e desempenha funções importantes no organismo, como a síntese de proteínas e a produção de ácido porfirínico, que é um componente essencial da hemoglobina e de outras moléculas.
Qual é a função do ciclo da ureia?
Como vimos ao decorrer do texto, o ciclo da ureia é fundamental para a regulação dos níveis de amônia no corpo, garantindo que não haja acúmulo tóxico desse composto. Além disso, a ureia produzida no ciclo é excretada pelos rins, ajudando a manter o equilíbrio de água e sais no organismo.
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