Орнитиновый цикл: Орнитиновый цикл

реакции, схема, описание, метаболические нарушения

Чтобы организм человека поддерживал нормальную жизнедеятельность, он выработал механизмы выведения токсических веществ. Среди них аммиак – конечный продукт метаболизма азотистых соединений, прежде всего белков. NH₃ токсичен для организма, и, как любой яд, выводится через выделительную систему. Но прежде аммиак претерпевает целый ряд последовательных реакций, который носит название орнитиновый цикл.

Типы азотистого обмена

Не для всех животных характерно выделение аммиака в окружающую среду. Альтернативными конечными веществами метаболизма азота являются мочевая кислота и мочевина. Соответственно, называют три типа азотистого обмена, в зависимости от выделяемого вещества.

Аммониотелический тип. Конечным веществом здесь является аммиак. Это бесцветный газ, растворимый в воде. Аммониотелия характерна для всех рыб, которые обитают в соленых водоемах.

Уреотелический тип. Животные, для которых характерна уреотелия, выделяют в окружающую среду мочевину. Примерами являются пресноводные рыбы, амфибии и млекопитающие, в том числе и человек.

Урикотелический тип. Сюда относятся те представители животного мира, у которых конечным метаболитом являются кристаллы мочевой кислоты. Это вещество как продукт азотистого обмена встречается у птиц и пресмыкающихся.

В любом из этих случаев задача конечного продукта обмена – это выведение ненужного азота из организма. Если этого не происходит, наблюдается таксация клеток и ингибирование важных реакций.

Мочевина – это амид угольной кислоты. Она образуется из аммиака, углекислого газа, азота и аминогрупп некоторых веществ во время протекания реакций орнитинового цикла. Мочевина – это продукт выделения уреотелических животных, среди которых и человек.

Мочевина является одним из способов экскреции избытка азота из организма. Образование этого вещества несет протекторную функцию, т.к. предшественник мочевины — аммиак, токсичен для клеток человека.

При переработке 100 г белка различной природы с мочой выделяется 20-25 г мочевины. Вещество синтезируется в печени, а после с током крови попадает в нефрон почки и выводится вместе с мочой.

Печень – главный орган синтеза мочевины

Во всем организме человека не найдется такой клетки, в которой будут присутствовать абсолютно все ферменты орнитинового цикла. Кроме гепатоцитов, конечно. Функция клеток печени состоит не только в синтезе и разрушении гемоглобина, но и в проведении всех реакций синтеза мочевины.

Под описание орнитинового цикла подходит тот факт, что он является единственным способом удаления азота из организма. Если на практике ингибировать синтез или действие главных ферментов, синтез мочевины остановится, а организм погибнет от переизбытка аммиака в крови.

Орнитиновый цикл. Биохимия реакций

Цикл синтеза мочевины проходит в несколько этапов. Общая схема орнитинового цикла представлена ниже (картинка), поэтому разберем каждую реакцию в отдельности. Первые две стадии протекают непосредственно в митохондриях клеток печени.

NH₃ реагирует с углекислым газом с затратой двух молекул АТФ. В результате этой энергозатратной реакции образуется карбамоилфосфат, в котором содержится макроэргическая связь. Катализирует этот процесс фермент карбамоилфосфат-синтетаза.

Карбамоилфосфат вступает в реакцию с орнитином под действием фермента орнитин-карбамоил-трансферазы. В итоге макроэргическая связь разрушается, а за счет ее энергии образуется цитруллин.

Третья и последующие стадии протекают не в митохондриях, а в цитоплазме гепатоцитов.

Идет реакция между цитруллином и аспаратом. С затратой 1 молекулы АТФ и под действием фермента аргинино-сукцинат-синтазы образуется аргинино-сукцинат.

Аргинино-сукцинат в совокупности с ферментом аргинино-сукцина-лиаза расщепляется до аргинина и фумарата.

Аргинин в присутствии воды и под действием аргиназы расщепляется до орнитина (1 реакция) и мочевины (конечный продукт). Цикл замкнулся.

Энергетика цикла синтеза мочевины

Орнитиновый цикл – энергозатратный процесс, при котором расходуются макроэргические связи молекул аденозинтрифосфата (АТФ). На протяжении всех 5 реакции в совокупности образуются 3 молекулы АДФ. К тому же энергия уходит на транспорт веществ из митохондрии в цитоплазму и наоборот. Откуда же берется АТФ?

Фумарат, который образовался в четвертой реакции, может быть использован как субстрат в цикле трикарбоновых кислот. В ходе синтеза малата из фумарата выделяется НАДФН, который дает в результате 3 молекулы АТФ.

Реакция дезаминирования глутамата также играет роль в снабжении клеток печени энергией. При этом выделяются также 3 молекулы АТФ, которые идут на синтез мочевины.

Регуляция активности орнитинового цикла

В норме каскад реакций синтеза мочевины функционирует на 60% от возможного значения. При повышенном содержании белка в пище происходит ускорение реакций, что приводит к повышению общего КПД. Метаболические нарушения орнитинового цикла наблюдаются при высоких физических нагрузках и длительном голодании, когда организм начинает расщеплять собственные белки.

Регулирование работы орнитинового цикла может происходить и на биохимическом уровне. Здесь мишенью является основной фермент карбамоилфосфат-синтетаза. Его аллостерическим активатором является N-ацетил-глутамат. При его большом содержании в организме реакции синтеза мочевины протекают нормально. При недостатке самого вещества или его предшественников, глутамата и ацетил-КоА, орнитиновый цикл теряет свою функциональную нагрузку.

Связь цикла синтеза мочевины и цикла Кребса

Реакции обоих процессов протекают в матриксе митохондрий. Это дает возможность участвовать некоторым органическим веществам в двух биохимических процессах.

СО₂ и аденозинтрифосфат, которые образуются в цикле лимонной кислоты, являются предшественниками карбамоилфосфата. АТФ также является важнейшим источником энергии.

Орнитиновый цикл, реакции которого протекают в гепатоцитах печени, — это источник фумарата, одного из важнейших субстратов в цикле Кребса. Более того, это вещество в результате нескольких поэтапных реакций дает начало аспартату, который, в свою очередь, используется в биосинтезе орнитинового цикла. Реакция с участием фумарата является источником НАДФ, с помощью которого можно фосфорилировать АДФ до АТФ.

Биологический смысл орнитинового цикла

Подавляющая часть азота поступает в организм в составе белков. В процессе метаболизма аминокислоты разрушаются, образуется аммиак как конечный продукт обменных процессов. Орнитиновый цикл – это несколько последовательных реакций, главная задача которых состоит в детоксикации NH₃ с помощью его перевода в мочевину. Мочевина, в свою очередь, поступает в нефрон почки и выводится из организма с мочой.

Кроме того, побочно орнитиновый цикл является источником аргинина – одной из незаменимых аминокислот.

Нарушения в синтезе мочевины может привести к такому заболеванию, как гипераммониемия. Эта патология характеризуется повышенной концентрацией ионов аммония NH_4⁺ в крови человека. Эти ионы отрицательно сказываются на жизнедеятельности организма, выключая или замедляя некоторые важные процессы. Игнорирование этого заболевания может привести к летальному исходу.

— удаление аммиака — Биохимия

Практически весь аммиак удаляется из организма:

1. с мочой в виде мочевины, которая синтезируется в печени,
2. в виде образующихся в эпителии канальцев почек солей иона аммония.

В клетки печени и почек аммиак попадает в составе глутамина и аспарагина, глутаминовой кислоты, аланина и в свободном виде. Кроме этого, при метаболизме он образуется в большом количестве и в самих гепатоцитах.

В клетке глутамин и аспарагин дезаминируются соответственно глутаминазой и аспарагиназой с образованием аммиака (точнее, иона аммония).

Реакция дезаминирования глутамина

Аланин вступает в реакцию трансаминирования. Образованный в результате реакции пируват идет в глюконеогенез или энергетический обмен. Параллельно образуется глутаминовая кислота.

В целом глутаминовая кислота в гепатоците может появляться тремя путями: 1) из крови, 2) при дезаминировании глутамина, 3) при трансаминировании α-кетоглутарата с аспартатом или аланином. Происхождение и дальнейшая ее судьба зависит от конкретных концентраций всех задействованных веществ. Обычно далее глутамат дезаминируется глутаматдегидрогеназой с образованием аммиака.

Синтез мочевины

В печени весь удаляемый аммиак используется для синтеза мочевины. Увеличение синтеза мочевины наблюдается при распаде тканевых белков и азотистых соединений (голодание, воспалительные процессы, сахарный диабет) или при избыточном белковом питании. У младенцев и детей синтез мочевины может быть снижен по двум причинам: незрелость печени и активный синтез белков и нуклеиновых кислот при росте организма. Определение концентрации мочевины в крови является ценным диагностическим показателем.

Реакции синтеза мочевины являются циклическим процессом и получили название орнитиновый цикл. Синтез мочевины начинается в митохондриях (первая и вторая реакции), оставшиеся три реакции идут в цитозоле. Для переноса цитруллина и орнитина через митохондриальную мембрану существуют специальные переносчики.

В образовании одной молекулы мочевины участвует 1 молекула NH₄⁺, 1 молекула CO₂, аминогруппа 1 молекулы аспарагиновой кислоты, затрачивается 4 макроэргических связи трех молекул АТФ.

Реакция синтеза карбамоилфосфата и орнитиновый цикл

Как побочный продукт орнитинового цикла образуется фумаровая кислота, переносимая обратно в митохондрии. Здесь в реакциях ЦТК из нее образуется оксалоацетат, который трансаминируется с глутаматом до аспартата, выходит в цитозоль и вновь реагирует с цитруллином.

В противоположность аммиаку мочевина является нетоксичным и нейтральным соединением. При хронической почечной недостаточности, когда продукты азотистого обмена не выводятся из организма, токсичное действие на организм оказывает совсем не мочевина, а совокупность более чем 200 других веществ.

Синтез аммонийных солей

Непосредственный синтез аммонийных солей или аммониегенез происходит в просвете канальцев почек из секретируемых сюда аммиака и ионов водорода и фильтрующихся органических и неорганических анионов первичной мочи. Около 10% всего аммиака выводится почками в виде аммонийных солей.

Часть глутамина крови, не задержавшаяся в печени, достигает почек. В эпителиальных клетках почечных канальцев, в основном в дистальных канальцах, имеется фермент глутаминаза, гидролизующая амидную группу с образованием глутамата. Глутамат, в свою очередь, дезаминируется глутаматдегидрогеназой и полученный α-кетоглутарат сгорает в ЦТК. Также, особенно при голодании, α-кетоглутарат вовлекается в синтез глюкозы.

Параллельно в эпителии происходят процессы клеточного дыхания, сопровождающиеся образованием угольной кислоты, которая диссоциирует на ион Н⁺ и карбонат-ион НСО₃⁻. Ионы водорода секретируются в первичную мочу, карбонат-ионы – в кровь.

Выделяемый аммиак

• либо диффундирует в просвет канальца, где соединяется с ионом Н⁺, образуя ионы аммония NH₄⁺. Они связываются с неорганическими (фосфаты, хлориды, сульфаты) или с органическими анионами (уксусной, щавелевой, молочной кислот),
• либо связывается с ионом ионом Н⁺ в самой клетке, образуя ионы аммония Nh5⁺, который секретируется в обмен на ионы Na⁺.

Реакции синтеза аммонийных солей

При сдвигах кислотно-основного равновесия происходит адаптивное изменение активности глутаминазы. При ацидозе (закислении крови) необходимость выведения ионов Н⁺ вызывает увеличение синтеза фермента и возрастание экскреции солей аммония. При алкалозе (защелачивании крови) активность глутаминазы снижается и ионы Н⁺ сберегаются в организме.

Синтез мочевины, орнитиновый цикл — Студопедия

Основным механизмом обезвреживания аммиака в организме является биосинтез мочевины. Последняя выводится с мочой в качестве главного конечного продукта белкового, соответственно аминокислотного, обмена. На долю мочевины приходится до 80–85% от всего азота мочи. Основным и, возможно, единственным местом синтеза мочевины является печень. Впервые Г. Кребс и К. Гензеляйт в 1932 г. вывели уравнения реакций синтеза мочевины, которые представлены в виде цикла, получившего в литературе название орнитинового цикла мочевинообразования Кребса.

Следует указать, что в биохимии это была первая циклическая система метаболизма, описание которой почти на 5 лет опеределило открытие Г. Кребсом другого метаболического процесса – цикла трикарбоновых кислот. Дальнейшие исследования в основном подтвердили циклический характер биосинтеза мочевины в печени. Благодаря исследованиям Г. Коена, С. Ратнер и сотр. были уточнены промежуточные этапы и ферментные системы, катализирующие образование мочевины.

Таким образом, весь цикл мочевинообразования может быть представлен следующим образом. На первом этапе синтезируется макроэргическое соединение карбамоилфосфат – метаболически активная форма аммиака, используемая в качестве исходного продукта для синтеза пиримидиновых нуклеотидов (соответственно ДНК и РНК) и аргинина (соответственно белка и мочевины):

Мочевина – основной конечный продукт азотистого обмена, в составе которого из организма выводится избыток азота.

Орнитиновый цикл в печени выполняет две функции:

— превращение аминокислот в мочевину, которая экскретируется и предотвращает накопление токсичных продуктов, главным образом аммиака;

— синтез аргинина и пополнение его фонда в организме.

Рассмотрим цикл мочевины:

Рисунок 34 — Орнитиновый цикл синтеза мочевины в печени

Начинается он с образования карбамоилфосфата в митохондриях, где много АТФ.

1 Образование карбамоилфосфата. Ионы аммония, возникшие в результате окислительного дезаминирования глутаминовой кислоты, взаимодействуют с гидрокарбонат — анионом и АТФ при участии карбамоилфосфатсинтетазы, образуя карбамоилфосфат, содержащий макроэргическую связь:

О

//

NН₄⁺ + НСО₃^— + 2АТФ → Н₂N – С + 2АДФ + Н₂РО₄^— + Н⁺

\

О ~ Ф

Карбамоилфосфат

2. Получение цитруллина. В матриксе митохондрий карбамоилфосфат конденсируется с аминокислотой орнитином, которая, являясь гомологом лизина, не входит в состав белков.

Реакция катализируется орнитинкарбамоилтрансферазой:

Н СОО^— О Н СОО^—

\ / // \ /

С + Н₂N – С → СО + Н₂РО₄^—

₊ / \ ₊ \ ₊ / \ ||

Н₃N (СН₂)₃NН₃ О ~ Ф Н₃N (СН₂)₃NН – С – NН₂

Орнитин Карбамоилфосфат цитруллин

Образующийся цитруллин переходит в цитозоль клеток печени, где и происходят остальные реакции цикла мочевины.

3. Получение аргининосукцината. Замещение карбонильной группы цитруллина на аминогруппу аспартата с образованием гуанидиновой группировки аргининосукцината происходит при участии АТФ и катализируется аргининосукцинатсинтетазой:

Н СОО^— Н СОО^—

\ / \ /

С О + С + АТФ →

₊ / \ || / \

Н₃N (СН₂)₃NН – С – NН₂ Н₃N СН₂СОО^—

Цитруллин аспартат

Н СОО^—

\ / ₊

С Н₂N СН₂СОО^— + Н₂Р₂О₇^2- + АМФ

₊ / \ || |

Н₃N (СН₂)₃NН – С – NН – СНСОО^—

Аргининосукцинат

Реакция эндэргоническая, на протекание первой и третьей реакций цикла расходуется 4 молекулы АТФ.

4. Распад аргининосукцината. Под действием аргининосукцинатлиазы аргининосукцинат экзэргонически расщепляется с образованием аргинина и фумарата:

Н СОО^— Н СОО^— СОО^— Н

\ / ₊ \ / ₊ \ /

С Н₂N СН₂СОО^— → С Н₂N + С = С

₊ / \ || | ₊ / \ || / \

Н₃N (СН₂)₃NН – С – NН – СНСОО^— Н₃N (СН₂)₃NН – С – NН₂ Н СОО^—

Аргининосукцинат Аргинин Фумарат

5. Образование мочевины и регенерация орнитина. Гидролиз аргинина, катализируемый аргиназой, приводит к образованию мочевины и регенерации орнитина. Реакция экзэргонична.

Н СОО^— Н СОО^— NН₂

\ / _{+ +} \ / /

С Н₂N → С + О = С

₊ / \ || ₊ / \ ₊ \

Н₃N (СН₂)₃NН – С – NН₂ Н₃N (СН₂)₃NН₃ NН₂

Аргинин Орнитин Мочевина

Регенерированный орнитин может снова поступать в митохондрии и участвовать в новом обороте цикла мочевины. Образующуюся мочевину кровь переносит из печени в почки, где извлекается из крови и удаляется из организма с мочой.

В орнитиновом цикле расходуется 4 макроэргические связи трех молекул АТФ на каждый оборот цикла.

Однако процесс образования мочевины обеспечивает сам себя энергией:

— при регенерации аспартата из фумарата на стадии дегидрирования малата образуется НАДН, который может обеспечить синтез 3 макроэргических связей.

— при окислительном дезаминировании глутамата в разных органах тоже образуется НАДН, который может обеспечить синтез 3 макроэргических связей.

Из приведенных реакций видно, что токсичный аммиак превращается в безвредную мочевину. При этом один из атомов азота мочевины образуется из аммиака, другой – из аспартата.

Орнитиновый цикл — это… Что такое Орнитиновый цикл?



Орнитиновый цикл

Цикл мочевины или орнитиновый цикл (цикл Кребса-Хензелейта)— последовательность биохимических реакций млекопитающих и некоторых рыб, в результате которой азотсодержащие продукты распада преобразуются в мочевину, которая в свою очередь выделяется почками. В большинстве случаев таким образом происходит превращение аммиака. У птиц и рептилий конечным продуктом выделения является не мочевина а мочевая кислота. Земноводные и большинство рыб не преобразуют аммиак в другие соеденения, поскольку вследствие постоянного контакта с водой происходит быстрый вывод аммиака из организма через жабры или поверхность кожи в результате осмоса.

Схематическое изображение цикла мочевины: 1-цитрулин, 2-агининасукцинат, 3-аргинин, 4-орнитин, 5-карбамоилфосфат, 6-аспарагиновая кислота, 7-фумаратовая кислота, 8-вода, 9-мочевина
ОТС-орнитинтранскарбомоилаза, ASS-аргининсукцинат-синтетаза, ASL-аргининосукцинат-лиаза, ARG1-аргиназа

Биологическое значение

Необходимость в данном цикле реакций возникает вследствие того, что высокие концентрации аммиака, образующиеся в больших количествах в результате деградации нуклеотидов, оказывают угнетающее воздействие на нейроны. Мочевина же, являясь нейтральным соединением с небольшими размерами и высокой растворяемостью в физиологических жидкостях, способна легко проникать через биологические мембраны, легко переноситься кровью и выделяться с мочой.

Локализация

Реакции цикла мочевины локализованы исключительно в клетках печени и протекают частью в митохондриях, а частью в цитозоле, в результате чего возникает необходимость в переносчиках.

Ход протекания реакций

Реакции в митохондрии

• Непосредственно перед циклом происходит образование карбомоилфосфата из аммиака, воды и углекислого газа при участии фермента карбомоилфосфат-синтетазы (на схеме не показано). Данная реакция происходит с затратой энергии двух молекул АТФ и образованием двух молекул АДФ.

• При участии орнитин-карбомоил-трансферазы (орнитинтранскарбомоилазы) остаток карбомоилфосфата присоеденяется к молекуле орнитина, что приводит к образованию молекулы цитрулина, которая переносится в цитозоль.

Реакции в цитоплазме

• В цитоплазме цитрулин с аспарагиновой кислотой при участии фермента аргининсукцинат-синтетазы образует совместно аспарагиносукцинат. В ходе данной реакции расходуется энергия превращения одной молекулы АТФ в АМФ (что эквивалентно превращению двух молекул АТФ в АДФ). Образовавшийся в ходе реакции дифосфат гидролизируется для обеспечения необратимости процесса (на схеме не показано).

• Под действием фермента аргининосукцинат-лиазы аспарагиносукцинат распадается на фумарат и аргинин.

• Аргинин в свою очередь гидролизируется при участии аргиназы с образованием мочевины и орнитина, который сразу же переносится в митохондрию.

Сумарное уравнение реакций

2NH₃ + CO₂ + 3ATФ + аспарагиновая кислота + 3H₂O → мочевина + фумарат + 2AДФ +2Ф_н+ АМФ + ФФ_н

Энергетический выход цикла составляет затрату четырёх макроэргических связей на одну молекулу мочевины, поскольку пирофосфат далее превращается до фосфата.

См. также

Ссылки

Цикл мочевины

Wikimedia Foundation.
2010.

• Орнитин
• Орнитогалум

Смотреть что такое «Орнитиновый цикл» в других словарях:

• Орнитиновый цикл —         цикл мочевины, циклический ферментативный процесс, состоящий из последовательных превращений аминокислоты Орнитина и приводящий к синтезу мочевины (См. Мочевина). О. ц. важнейший путь ассимиляции аммиака (и тем самым его обезвреживания) у …   Большая советская энциклопедия

• ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — (цикл мочевины) циклический ферментативный процесс последовательных превращений аминокислоты орнитина, приводящий к синтезу мочевины. Орнитиновый цикл важнейший путь обезвреживания аммиака в организме многих видов животных, а также растений и… …   Большой Энциклопедический словарь

• орнитиновый цикл — – ферментативный путь биосинтеза мочевины из аммиака и диоксида углерода в организмах животных …   Краткий словарь биохимических терминов

• орнитиновый цикл — (цикл мочевины), циклический ферментативный процесс последовательных превращений аминокислоты орнитина, приводящий к синтезу мочевины. Орнитиновый цикл  важнейший путь обезвреживания аммиака в организме многих видов животных, а также растений и… …   Энциклопедический словарь

• Орнитиновый цикл — ОРНИТИ́НОВЫЙ ЦИКЛ, цикл мочевины, цикл Кребса – Хейзелейта, циклическая последовательность ферментативных реакций, приводящая к синтезу мочевины, протекающему у позвоночных в печени с использованием углерода в виде СO2 и азота в виде аммиака …   Биологический энциклопедический словарь

• ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — (цикл Кребса Хензелейта, цикл мочевины), циклич. последовательность ферментативных р ций, в результате к рых происходит ассимиляция Nh4 (в виде NH+4 ) и синтез мочевины (см. схему), к рая выводится из животного организма. Один из путей… …   Химическая энциклопедия

• ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — (цикл мочевины), циклич. ферментативный процесс последоват. превращений аминокислоты орнитина, приводящий к синтезу мочевины. О. ц. важнейший путь обезвреживания аммиака в организме мн. видов ж ных, а также р ний и микроорганизмов. Открыт X. А.… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

• ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — орнитиновый цикл, ферментативный процесс биосинтеза мочевины с участием аминокислоты орнитина; важнейший способ обезвреживания аммиака в организме животных. О. ц. начинается с синтеза карбамилфосфата, который реагирует с орнитином, образуя… …   Ветеринарный энциклопедический словарь

• цикл мочевины — то же, что орнитиновый цикл. * * * ЦИКЛ МОЧЕВИНЫ ЦИКЛ МОЧЕВИНЫ, то же, что орнитиновый цикл (см. ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ) …   Энциклопедический словарь

• ЦИКЛ МОЧЕВИНЫ — то же, что орнитиновый цикл …   Большой Энциклопедический словарь

Реакции орнитинового цикла — Студопедия

ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ

Большая часть свободного аммиака, а также аминного азота в составе АК (в основном глутамин, аланин) поступают в печень, где из них синтезируется нетоксичное и хорошо растворимое в воде соединение — мочевина. Мочевина является основной формой выведения азота из организма человека.

Синтез мочевины происходит в цикле, который замыкается орнитином. Цикл открыли в 40-х годах XX века немецкие биохимики Г. Кребс и К. Гензелейт.

Мочевина (карбамид) — полный амид угольной кислоты — содержит 2 атома азота, один из аммиака, другой – из асп.

Предварительно в митохондриях под действием карбамоилфосфатсинтетазы I с затратой 2 АТФ аммиак связывается с СО₂ с образованием карбамоилфосфата:

(Карбамоилфосфатсинтетаза II локализована в цитозоле клеток всех тканей и участвует в синтезе пиримидиновых нуклеотидов).

1. В митохондриях орнитинкарбамоилтрансфераза переносит карбамоильную группу карбамоилфосфата на орнитин и образуется — цитруллин:

2. В цитозоле аргининосукцинатсинтетаза с затратой 1 АТФ (двух макроэргических связей) связывает цитруллин с аспартатом и образует аргининосукцинат (аргининоянтарная кислота). Фермент нуждается в Mg²⁺. Аспартат — источник второго атома азота мочевины.

3. В цитозоле аргининосукцинатлиаза (аргининсукциназа) расщепляет аргининосукцинат на аргинин и фумарат (аминогруппа аспартата оказывается в аргинине).

4. В цитозоле аргиназа гидролизует аргинин на орнитин и мочевину. У аргиназы кофакторы ионы Са²⁺ или Мn²⁺, ингибиторы — высокие концентрации орнитина и лизина.

Образующийся орнитин взаимодействует с новой молекулой карбамоилфосфата, и цикл замыкается.

ХиМиК.ru — ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ — Химическая энциклопедия

ОРНИТИНОВЫЙ
ЦИКЛ (цикл Кребса-Хензелейта, цикл мочевины), циклич. последовательность
ферментативных р-ций, в результате к-рых происходит ассимиляция NH₃
(в виде NH⁺₄ ) и синтез мочевины (см. схему), к-рая выводится
из животного организма.

Один из путей поступления
в орнитиновый цикл-р-ции
пере-аминирования (трансаминирования) и окислит, дезамини-рования.

В печени, где осуществляется
орнитиновый цикл, происходит окислит, дезаминирование глутаминовой к-ты с образованием
NH₄⁺, к-рое катализируется глутаматдегидрогеназой:

НАД (НАДФ) и НАДН (НАДФН)-соотв.
окисленная и восстановленная формы никотинамидадениндинуклеотида (никотинамидадениндинуклеотидфосфата)
Образующийся
поступает в орнитиновый цикл или используется организмом для синтеза аминокислот (в результате
обратимости приведенных р-ций).

Из мн. периферич. тканей
(в т. ч. из мозга)
поступает в печень в виде глутамина, к-рый в отличие от глутаминовой к-ты способен
легко проникать через клеточные мембраны и транспортироваться кровью в печень,
где под действием глутаминазы превращ. в глутаминовую к-ту и :

Образующийся в мышцах
(в результате расщепления аминокислот, дезаминирования аденозинмонофосфата и
др.) вступает в р-цию с 1-оксоглутаровой к-той с образованием глутаминовой к-ты,
в результате переаминирования к-рой (с участием пирувата) образуется аланин.
Последний поступает в печень, где в результате трансаминирования с участием
1-оксоглутаровой к-ты образуется глутаминовая к-та.

Первая стадия ассимиляции
(начало орнитинового цикла)-синтез карбамоилфосфата (см. схему, р-ция I). Р-ция необратима и катализируется
карбамоилфосфат-синтетазой, к-рая активна только в присут. N-ацетилглутаминовой
к-ты. Необходимый для этой р-ции СО₂ образуется в трикарбоновых
кислот цикле.

Константа равновесия р-ции
образования цитруллина из орнитина и карбамоилфосфата (II), катализируемая орнитин-карбамоилтрансферазой,
настолько велика, что орнитин практически полностью переходит в цитруллин.

Биосинтез аргининосукцината
(III) катализируется арги-ниносукцинат-синтетазой, в присут. к-рой уреидогруппа
активируется с участием АТФ:

А-остаток аденозина, РР-пирофосфорная
к-та

Отщепление аргинина с образованием
фумаровой к-ты (IV) катализируется аргининосукцинат-лиазой. Ключевое звено цепи
превращений в орнитиновом цикле-гидролиз аргинина (V) на орнитин и мочевину, к-рая выводится
из организма через почки. Р-ция катализируется аргиназой, к-рая активна в присут.
Со²⁺ или Мn²⁺ . Т. обр., благодаря орнитиновому циклу организм освобождается
от токсичных для него продуктов-
и СО₂ («отходов» обмена в-в).

Орнитиновая кислота -единственное соед.
с уже сформир. пиримидино-вым циклом, к-рое используется для дальнейшего синтеза
пиримидиновых нуклеоти-дов при его поступлении с пищей или с мед. препаратами
(свободные урацил, цито-зин и тимин не утилизируются в тканях). Синтез нуклео-тидов
осуществляется путем присоединения к орнитиновой кислоте. D-рибозил-5-фосфата, источником к-рого
является 5-фосфори-бозил-1-пирофосфат. Образующийся при этом оротидин-5′-фосфат
(оротидиловая к-та; VI) подвергается декарбоксилированию с образованием уридин-5′-фосфата
(урациловой к-ты). Последний превращ. в уридинтрифосфат (УТФ), из к-рого образуются
цитидин-трифосфат (путем замены в УТФ группы ОН в положении 4 на группу NH₂)
и тимидинтрифосфат (метилированием УТФ в положение 5).

Орнитиновая кислота -фактор роста (незаменимое
пищ. в-во) для нек-рых микроорганизмов, неспособных к ее синтезу. У человека
и животных осуществляется биосинтез этого соед., и поэтому орнитиновая кислота не является
для них витамином.

Эндогенный синтез орнитиновой кислоты
полностью покрывает физиол. потребность в ней организма. Однако в условиях,
предъявляющих повыш. требования к интенсивности синтеза нук-леотидов и нуклеиновых
к-т (напр., в период интенсивного роста, после операции, кровопотерь), необходимо
ее дополнит. введение.

В пром-сти орнитиновую кислоту получают
окислением 4-метилурацила. Ее определение осуществляют микробиологически с использованием
Lactobaciblus vulgaricus 09, спектрофотометрически (после предварит. выделения
методами хроматографии) или ферментативными методами.

Орнитиновую кислоту в виде оротата калия
применяют в медицине при заболеваниях сердца, печени и др. случаях, связанных
с нарушением белкового обмена.

Лит.: Раскин И.
М., в кн.: Витамины, М., 1974, с. 470-81.

В. Б. Спиричев.

Еще по теме:

ОРНИТИНОВЫЙ ЦИКЛ • Большая российская энциклопедия

Орнитиновый цикл. В кружках цифрами отмечена последовательность реакций, катализируемых карбамоилфосфат-синтетазой (1), орнитин-транскарбамоилазой (2), аргининосукцинат-синтетазой (3), аргининосукцина…

ОРНИТИ́НОВЫЙ ЦИКЛ (цикл мо­че­ви­ны, цикл Креб­са – Хен­зе­лей­та), цик­ли­че­ская по­сле­до­ва­тель­ность фер­мен­та­тив­ных ре­ак­ций, в хо­де ко­то­рых ток­сич­ный ам­ми­ак $\ce {Nh4}$ (в ви­де $\ce {Nh5^+}$), об­ра­зую­щий­ся при де­за­ми­ни­ро­ва­нии ами­но­кис­лот, пре­вра­ща­ет­ся в ко­неч­ный про­дукт азо­ти­сто­го об­ме­на – мо­че­ви­ну, ко­то­рая вы­во­дит­ся из ор­га­низ­ма с мо­чой. Об­на­ру­жен у боль­шин­ст­ва на­зем­ных по­зво­ноч­ных, в т. ч. у че­ло­ве­ка (кро­ме птиц и пре­смы­каю­щих­ся), а так­же у акул. От­крыт в 1932 Х. Креб­сом и К. Хен­зе­лей­том (Гер­ма­ния). Про­те­ка­ет в клет­ках пе­че­ни: пер­вые две ре­ак­ции в ми­то­хон­д­ри­ях, ос­таль­ные – в ци­то­зо­ле. На­чи­на­ет­ся про­цесс с об­ра­зо­ва­ния бо­га­то­го энер­ги­ей кар­ба­мо­ил­фос­фа­та в ре­ак­ции ме­ж­ду $\ce {CO2}$ и $\ce {Nh4}$ в при­сут­ст­вии аце­тилг­лу­та­ми­но­вой ки­сло­ты (ко­фак­тор) и 2 мо­ле­кул АТФ при уча­стии фер­мен­та кар­ба­мо­ил­фос­фат-син­те­та­зы. Кар­ба­мо­ил­фос­фат всту­па­ет в ре­ак­цию с ор­ни­ти­ном (в при­сут­ст­вии фер­мен­та ор­ни­тин-транс­кар­ба­мои­ла­зы) с об­ра­зо­ва­ни­ем цит­рул­ли­на. За­тем из цит­рул­ли­на и ас­па­ра­ги­но­вой ки­сло­ты (при этом ис­поль­зу­ет­ся энер­гия треть­ей мо­ле­ку­лы АТФ, рас­па­даю­щей­ся на АМФ и не­ор­га­нич. пи­ро­фос­фат) об­ра­зу­ет­ся ар­ги­ни­но­ян­тар­ная ки­сло­та, ко­то­рая рас­ще­п­ля­ет­ся спе­ци­фич. фер­мен­том на фу­ма­ро­вую ки­сло­ту и ар­ги­нин. На по­след­нем эта­пе фер­мент ар­ги­на­за рас­ще­п­ля­ет ар­ги­нин на мо­че­ви­ну и ор­ни­тин, спо­соб­ный вновь по­сту­пать в ми­то­хон­д­рии и за­пус­кать но­вый обо­рот цик­ла. У тех жи­вот­ных, у ко­то­рых от­сут­ст­ву­ет фер­мент ар­ги­на­за, О. ц. ис­поль­зу­ет­ся для син­те­за ар­ги­ни­на. Фер­мен­ты О. ц. при­сут­ст­ву­ют так­же в клет­ках рас­те­ний и мик­ро­ор­ганиз­мов, где они иг­ра­ют важ­ную роль в свя­зы­ва­нии со­лей ам­мо­ния с об­ра­зо­ва­ни­ем ор­га­нич. азо­ти­стых со­еди­не­ний.

В хо­де ре­ак­ций О. ц. об­ра­зу­ет­ся до 90% все­го вы­во­ди­мо­го из ор­га­низ­ма че­ло­ве­ка азо­та. У че­ло­ве­ка, по­треб­ляю­ще­го еже­днев­но 100 г бел­ка, об­ра­зу­ет­ся в О. ц. и вы­во­дит­ся за су­тки ок. 30 г мо­че­ви­ны. Ге­не­ти­че­ски обу­слов­лен­ные де­фек­ты струк­ту­ры фер­мен­тов О. ц. или по­ра­же­ния пе­че­ни в ре­зуль­та­те разл. за­бо­ле­ва­ний мо­гут со­про­во­ж­дать­ся на­ко­п­ле­ни­ем $\ce {Nh5^+}$ в плаз­ме кро­ви (ги­пе­рам­мо­ние­ми­ей) и вы­зы­вать го­ло­во­кру­же­ния, су­до­ро­ги, по­те­ри соз­на­ния, отёк моз­га, от­ста­ва­ние ум­ст­вен­но­го раз­ви­тия.

Цикл мочевины (цикл орнитина), вкл. Нарушения цикла мочевины

Биохимия

ПРОДОЛЖИТЬ ОБУЧЕНИЕ

НАЧАТЬ СЕЙЧАС

ПРОДОЛЖИТЬ ОБУЧЕНИЕ

НАЧАТЬ СЕЙЧАС

КАТЕГОРИИ

• Медицинская онлайн-библиотека Lecturio

Учебная программа

• Pre-Med
  • Биология
  • Химия
  • Физика
  • Статистика
• Доклиническая учебная программа
  • Анатомия
  • Бихевиоризм
  • Биохимия
  • Биомедицинские науки
  • Эмбриология
  • Эпидемиология и биостатистика
  • Гистология
  • Иммунология
  • Микробиология
  • Патология
  • Фармакология
  • Физиология
• Клиническая программа
  • Анестезиология
  • Кардиология
  • Дерматология
  • Скорая помощь
  • Эндокринология
  • Семейная медицина
  • Гастроэнтерология
  • Гинекология
  • Гематология
  • Гепатология
  • Инфекционные болезни
  • Медицинская генетика
  • Неврология
  • Офтальмология
  • Отоларингология (ЛОР)
  • Онкология
  • Ортопедия
  • Психиатрия
  • Педиатрия
  • Радиология
  • Ревматология
  • Болезни репродуктивной системы
  • Респираторная медицина
  • Хирургия
  • Нефрология / урология
  • Сосудистая медицина
• Учить и преподавать медицину

• Медицинская онлайн-библиотека Lecturio

Учебная программа

• Pre-Med
  • Биология
  • Химия
  • Физика
  • Статистика
• Доклиническая учебная программа
  • Анатомия
  • Бихевиоризм
  • Биохимия
  • Биомедицинские науки
  • Эмбриология
  • Эпидемиология и биостатистика
  • Гистология
  • Иммунология
  • Микробиология
  • Патология
  • Фармакология
  • Физиология
• Клиническая программа
  • Анестезиология
  • Кардиология
  • Дерматология
  • Скорая помощь
  • Эндокринология
  • Семейная медицина
  • Гастроэнтерология
  • Гинекология
  • Гематология
  • Гепатология
  • Инфекционные болезни
  • Медицинская генетика
  • Неврология
  • Офтальмология
  • Отоларингология (ЛОР)
  • Онкология
  • Ортопедия
  • Психиатрия
  • Педиатрия
  • Радиология
  • Ревматология
  • Болезни репродуктивной системы
  • Респираторная медицина
  • Хирургия
  • Нефрология / урология
  • Vascular Me

.

Цитруллин орнитиновый цикл — Большая химическая энциклопедия

Концепция орнитинового цикла возникла из наблюдения, что орнитин, цитруллин и аргинин стимулировали выработку мочевины в присутствии аммиака, но сами не потреблялись в процессе. [Pg.211]

Образование цитруллина Орнитин и цитруллин являются основными аминокислотами, которые участвуют в цикле мочевины. [Примечание. Они не включаются в клеточные белки, потому что для этих аминокислот нет кодонов (см. Стр.429).] Орнитин регенерируется с каждым оборотом цикла мочевины, почти так же, как оксалоацетат регенерируется в реакциях цикла лимонной кислоты (см. Стр. 109). Высвобождение высокоэнергетического фосфата карбамоилфосфата в виде неорганического фосфата движет реакцией в прямом направлении. Продукт реакции — цитруллин — переносится в цитозоль. [Pg.251]

Орнитиновый цикл [Ур. (8) — (11)] был предложен Кребсом и Хенселейтом (1932) для объяснения образования мочевины из аммония, полученного в результате катаболизма аминокислот в печени млекопитающих.Поскольку обнародование орнитинового цикла было частично основано на естественном содержании цитруллина в соке арбуза Citrullus vulgaris) (Wada, 1930), неудивительно, что цитруллин является промежуточным звеном в образовании аргинина у высших растений. [Pg.376]

Орнитин необратимо превращается в аргинин через цитруллин в ходе части орнитинового цикла. [Pg.398]

В дополнение к более или менее полному разделению аминокислот, подходящие хроматографические системы для быстрого определения выбранных аминокислот [4-аминомасляная кислота (ГАМК) [336], гистидин и 3-метилгистидин [367] или группа выбранных аминокислот, таких как те, которые участвуют в цикле мочевины (аргинин, цитруллин, орнитин, агматин) [368].Предколоночное образование производных с реагентами OPA / R-SH также подходит для автоматического создания пептидных карт [369]. Ряд авторов опубликовали методы чувствительного определения аминогликозидных антибиотиков [365, 370–373]. Метод также нашел применение для определения гистамина и продуктов его метилирования [374–376], катехоламинов и серотонина [377–379] и полиаминов [380]. [Pg.195]

Реакция источника аргинина, необходимого для образования гуанидоуксусной кислоты путем трансамидирования с глицином в почках.Источник цитруина в почках неизвестен. Примечательно, что взаимодействие цитруллина с AS или GL с образованием аргинина, по-видимому, не происходит в печени, хотя превращение цитруллина в арпнин является весьма вероятным промежуточным этапом в орнитиновом цикле образования мочевины (c /. Gomall and Hunter, 80 ). [Pg.40]

Исходя из этих фактов, Ejcbs объяснил образование мочевины в организме животного с точки зрения орнитинового цикла, состоящего из трех стадий: (i) образование цитрууина конденсацией одной молекулы аммиака и одной молекулы диоксида углерода. с 8-аминогруппой орнитина, (ii.) образование аргинина путем конденсации второй молекулы аммиака с цитруллином, (iii) разложение аргинина аргиназой с образованием мочевины и орнитина, которые снова присоединяются к циклу. [Pg.386]

Ввиду токсичности аммиака полное отсутствие любого из ферментов цикла является фатальным. Тем не менее, нарушения цикла все же возникают, что вызвано низкой активностью одного из ферментов или карбамоилфосфатсинтетазы. Кроме того, сообщалось о дефектах N-ацетилглутаматсинтазы, но они очень редки.За исключением орнитин-транскарбамоилазы, дефицит имеет аутосомно-рецессивный тип наследования. Дефицит транскарбамоилазы наследуется как Х-сцепленный доминантный признак, обычно летальный для пациентов мужского пола. Дефицит карбамоилфосфатсинтетазы, орнитинтранскарбамоилазы или аргининосукцинатсинтетазы приводит к накоплению и выведению цитруллина. Дефицит аргининосукцинатлиазы приводит к накоплению и выведению аргининосукцината и аргинина (Таблица 10.5). Аббревиатуры CPSD, OTCD, ASD, ALD и AD означают, соответственно, дефицит этих ферментов, где D означает дефицит. [Pg.220]

Здесь упоминаются лишь несколько важных представителей непротеиногенных аминокислот. Основная аминокислота орнитин представляет собой аналог лизина с укороченной боковой цепью. Перенос карбамоильного остатка на орнитин дает цитруллин. Обе эти аминокислоты являются промежуточными продуктами цикла мочевины (см. Стр. 182). Допа (аббревиатура от 3,4-дигидроксифенилаланина) синтезируется путем гидроксилирования тирозина.Он является промежуточным звеном в биосинтезе катехоламинов (см. Стр. 352) и меланина. Он клинически используется при лечении болезни Паркинсона. Селеноцистеин, аналог цистеина, входит в состав некоторых белков, например, в ферменте глутатионпероксидазе (см. Стр. 284). [Стр.62]

РИСУНОК 3-8 Необычные аминокислоты, (a) Некоторые необычные аминокислоты, обнаруженные в белках. Все они получены из обычных аминокислот. Дополнительные функциональные группы, добавленные реакциями модификации, показаны красным.Десмозин образуется из четырех остатков Lys (четыре углеродных скелета заштрихованы желтым цветом). Обратите внимание на использование цифр или букв крика для идентификации атомов углерода в этих структурах. (B) Орнитин и цитруллин, которые не встречаются в белках, являются промежуточными продуктами в биосинтезе аргинина и в цикле мочевины. [Стр.81]

Карбамоилфосфат, который действует как активированный донор карбамоильной группы, теперь входит в цикл мочевины. Цикл состоит из четырех ферментативных стадий. Во-первых, карбамоилфосфат отдает свою карбамоильную группу орнитину с образованием цитруллина с высвобождением Pj (рис.18-10, шаг). Орнитин играет роль, напоминающую оксалоацетат, в цикле лимонной кислоты, принимая материал на каждом этапе цикла. Реакция катализируется орнитин-транскарбамоилазой, и цитруллин переходит из митохондрии в цитозоль. [Pg.667]

Как мы отметили в главе 16, ферменты многих метаболических путей сгруппированы (стр. 605), причем продукт одной ферментативной реакции направляется непосредственно к следующему ферменту в этом пути. В цикле мочевины митохондриальные и цитозольные ферменты, по-видимому, группируются таким образом.Цитруллин, транспортируемый из митохондрии, не растворяется в общем пуле метаболитов в цитозоле, а передается непосредственно в активный центр аргининосукцинатсинтетазы. Этот канал между ферментами продолжается для аргининосукцината, аргинина и орнитина. Только мочевина попадает в общий цитозольный пул метаболитов. [Pg.668]

Аммиак очень токсичен для тканей животных. В цикле мочевины орнитин соединяется с аммиаком в форме карбамоилфосфата с образованием цитруллина.Вторая аминогруппа переносится на цитруллин из аспартата с образованием аргинина — непосредственного предшественника мочевины. Аргиназа катализирует гидролиз аргинина до мочевины и орнитина, поэтому орнитин регенерируется на каждом этапе цикла. [Pg.671]

Правильный ответ = D. Метионин является предшественником цистеина. Увеличение глюконеогенеза высвобождает повышенный уровень аммиака и приводит к увеличению производства мочевины. Незаменимые аминокислоты лейцин и лизин являются кетогенными. Орнитин и цитруллин — это аминокислоты, которые являются промежуточными звеньями в цикле мочевины, но не обнаруживаются в тканевых белках.[Pg.274]

Для полного цикла мочевины в печени млекопитающих необходимы пять ферментов: аргининосукцинатсинтаза, аргиназа и аргининосукцинатлиаза (которые функционируют в цитозоле), а также орнитинтранскарбамоилаза и карбамоилфосфатсинтаза (которые действуют в синтезе митохондрии). Дополнительные специфические транспортные белки необходимы для поглощения митохондриями L-орнитина, Nh4 и HC03 и для высвобождения L-цитруллина. [Pg.519]

Гипераммонемия возникла во время парентерального питания как компонент терапии почечной недостаточности (905).Гипераммониемия представляет собой изменение психического статуса, развивающееся примерно через 3 недели после начала терапии парентеральным питанием, в большинстве случаев приступы имеют увеличивающуюся продолжительность и приступообразные. У трех пациентов аминокислотный анализ сыворотки крови в острой фазе показал пониженные концентрации орнитина и цитруллина (соответствующего субстрата и продукта конденсации с карбамилфосфатом при его входе в цикл мочевины). Повышены концентрации аргинина, предшественника орнитина.[Pg.635]

В цикле мочевины аммиак сначала объединяется с CO 2 с образованием карбамоилфосфата. Затем он соединяется с орнитином с образованием цитруллина. Затем цитруллин конденсируется с аспартатом, источником второго атома азота в мочевине, с образованием аргининосукцината. Это соединение, в свою очередь, расщепляется на аргинин и фумарат, а затем аргинин расщепляется с образованием мочевины и регенерации орнитина. Первые две реакции происходят в митохондриях клеток печени, остальные три — в цитозоле.[Стр.380]

Вторая реакция также происходит в митохондриях и включает перенос карбамоильной группы с карбамоилфосфата на орнитин с помощью орнитинтранскарбамоилазы. В результате этой реакции образуется еще одна нестандартная аминокислота цитруллин, которую затем необходимо транспортировать из митохондрии в цитозоль, где и протекают остальные реакции цикла. [Стр.381]

Вступление активированного аммиака в цикл мочевины происходит в результате реакции орнитин-транскарбамоилазы, где карбамоильная группа переносится на аминогруппу боковой цепи небелковой аминокислоты, орнитина.Орнитин имеет пять атомов углерода, поэтому его углеродная цепь имеет ту же длину, что и аргинин. Продукт реакции орнитин-транскарбамоилазы — это аминокислота цитруллин. [Стр.74]

Самая распространенная аминокислота в организме человека не встречается в белках и не имеет карбоксильной группы. Его аддиктивный остаток — это сульфонатная группа, и его название — таурин (N + h4-Ch3-Ch3-S03). Он встречается в свободном состоянии (точная функция часто неизвестна) и в желчных солях, в которых он играет важную роль в переваривании и всасывании жиров (см. Главы 9 и 19).Другие аминокислоты, которых нет в белках, — это орнитин и цитруллин. Они являются важными промежуточными продуктами в цикле мочевины, описанном в главе 20. [Pg.47]

Ряд нарушений транспорта аминокислот может быть связан с одной или несколькими системами, описанными в таблице 20.4. Для них характерно выведение аминокислот с мочой, но не повышение уровня аминокислот в кровотоке. Обычно они наследственного происхождения. Наиболее частым заболеванием является цистинурия, характеризующаяся выделением цистина.Поскольку цистин плохо растворяется в воде, цистинурия часто сопровождается отложением цистинсодержащих камней в мочеполовых путях. Цистинурия, по-видимому, вызвана дефектом системы транспорта катионных аминокислот. Другое заболевание, поражающее эту систему, — непереносимость лизинурического белка, которая связана с неспособностью транспортировать лизин, орнитин, аргинин и цитруллин через мембраны. Цитруллин и орнитин являются промежуточными продуктами цикла мочевины (см. Ниже), и нарушение их межорганного движения приводит к гипераммониемии.[Pg.541]

Было заявлено, что печень является основным продуцентом мочевины, однако некоторые промежуточные продукты цикла мочевины также производятся другими органами и должны перемещаться в другие органы для обработки. Таким образом, клетки слизистой оболочки кишечника способны превращать орнитин в цитруллин, но цитруллин не может превращаться в аргинин в этом месте. Цитруллин необходимо транспортировать либо в почки, либо в печень, где возможно преобразование в аргинин и мочевину. С другой стороны, почки не могут преобразовывать орнитин в цитруллин.[Pg.555]

Цитруллин обменивается на орнитин через внутреннюю митохондриальную мембрану с помощью ORNT-1. Орнитин вырабатывается в цитозоле на заключительном этапе цикла мочевины и должен возвращаться в матрикс митохондрий для транскарбамоилирования посредством ОТС. Второй антипортер орнитин-цитруллина (ORNT-2) также экспрессируется в митохондриях печени и может уменьшать тяжесть заболевания у пациентов с HHH (гипераммониемией, гиперорнитинемией, гомоцитруллинурией) из-за дефицита ORNT-1.Это расстройство обычно проявляется в более позднем возрасте перемежающейся гипераммонемической энцефалопатией и отвращением к белкам. Дефицит внутримитохондриального орнитина вызывает как гипераммониемию, так и гиперорнитинемию из-за отсутствия субстрата для безрецептурных препаратов. Гомоцитруллинурия возникает из-за использования лизина безрецептурными препаратами в качестве альтернативного субстрата. Диагноз подтверждается анализом мутаций. [Pg.200]

Заключительный этап цикла мочевины — это расщепление аргинина для высвобождения мочевины и регенерации орнитина.Затем орнитин повторно поступает в митохондрии через орнитин-цитруллин-антипортер ORNT-1. ARG-1 представляет собой цитозольный гомотримерный фермент из мономеров массой 35 кДа, который экспрессируется в пяти и красных кровяных тельцах. Вторая митохондриальная аргиназа (ARG-2), скорее всего, играет роль в синтезе оксида азота и наиболее распространена в мозге, почках и простате. Дефицит ARG-1 является уникальным среди дефицитов цикла мочевины, поскольку у пациентов не наблюдается гипераммониемия и энцефалопатия, а скорее развивается прогрессирующая спастичность нижних конечностей.Biochem -… [Pg.201]

Цитруллин получил свое название от рода арбузов (Citrullus), в котором он был впервые обнаружен в 1930 году. Он был также обнаружен в том же году как продукт бактериального разложения аргинина. Кребс, который выяснил форму цикла мочевины, продемонстрировал, что цитруллин является промежуточным звеном между орнитином и аргинином. Цикл мочевины был первым открытым метаболическим циклом. По словам Кребса, это выявило новую закономерность организации обменных процессов…. [Стр.435]

.

Орнитин-мочевинный цикл | определение орнитин-мочевинного цикла по Медицинскому словарю

цикл

[si´k’l]

последовательность или повторяющаяся серия событий.

сердечный цикл полное сердечное движение или сердцебиение, включая систолу, диастолу и промежуточную паузу.

Сердечный цикл. From Applegate, 2000.

клеточный цикл цикл биохимических и морфологических событий, происходящих в популяции воспроизводящихся клеток; он состоит из фазы S, , происходящей ближе к концу интерфазы, в которой синтезируется ДНК; фаза G, _2, , период относительно покоя; фаза M , состоящая из четырех фаз митоза; и межфазная фаза G, _1, , , которая длится до фазы S следующего цикла.

эстральный цикл повторяющиеся периоды течки у взрослых самок большинства видов млекопитающих и коррелированные изменения в репродуктивном тракте от одного периода к другому. овариальный цикл последовательность физиологических изменений яичников, участвующих в овуляции; см. также овуляцию и размножение. репродуктивный цикл цикл физиологических изменений в репродуктивных органах с момента оплодотворения яйцеклетки до беременности и родов; см. также воспроизведение. половой цикл ( половой цикл )

1. физиологические изменения, которые регулярно повторяются в репродуктивных органах небеременных самок млекопитающих.

2. период полового размножения в организме, который также размножается бесполым путем.

цикл трикарбоновых кислот циклический метаболический механизм, посредством которого осуществляется полное окисление ацетильной части ацетил-кофермента А; этот процесс является главным источником энергии млекопитающих, во время которого углеродные цепи сахаров, жирных кислот и аминокислот метаболизируются с образованием диоксида углерода, воды и высокоэнергетических фосфатных связей.Также называется циклом лимонной кислоты, циклом Кребса и циклом ТСА.

Центральные пути метаболизма: как организм вырабатывает энергию из энергосодержащих питательных веществ, используя цикл трикарбоновых кислот. Из Davis and Sherer, 1994.

цикл мочевины циклический ряд реакций, которые производят мочевину; это основной путь удаления аммиака, образующегося при метаболизме аминокислот в печени и почках.

Энциклопедия и словарь Миллера-Кина по медицине, сестринскому делу и смежному здоровью, седьмое издание.© 2003 Saunders, принадлежность Elsevier, Inc. Все права защищены.

Krebs,

Сэр Ганс Адольф, немецкий биохимик в Англии и лауреат Нобелевской премии, 1900–1981.

Цикл Кребса — вместе с окислительным фосфорилированием, основным источником энергии в организме млекопитающих и конечной точкой, на которую направлен метаболизм углеводов, жиров и белков. Синоним (ы): цикл трикарбоновых кислот

цикл Кребса-Хенселейта — последовательность химических реакций, происходящих в основном в печени, которые приводят к образованию мочевины.Синоним (ы): цикл мочевины

раствор Кребса-Рингера — модификация раствора Рингера.

Медицинские эпонимы © Farlex 2012

.

Дефицит орнитинтранслоказы — Genetics Home Reference

Дефицит орнитинтранслоказы — это наследственное заболевание, при котором аммиак и другие вещества накапливаются (накапливаются) в крови. Аммиак, который образуется при расщеплении белков в организме, токсичен, если его уровень становится слишком высоким. Нервная система особенно чувствительна к воздействию избытка аммиака.

Дефицит орнитинтранслоказы широко варьирует по степени тяжести и возрасту начала. У пораженных младенцев признаки и симптомы дефицита орнитинтранслоказы появляются в течение нескольких дней после рождения.Однако у большинства пораженных людей признаки и симптомы недостаточности орнитинтранслоказы проявляются только в более зрелом возрасте, а проблемы со здоровьем впервые появляются в любом возрасте от детства до взрослого возраста. Поздние формы недостаточности орнитинтранслоказы обычно менее тяжелы, чем младенческая форма.

Младенцы с дефицитом орнитинтранслоказы могут испытывать недостаток энергии (быть вялыми), отказываться от еды, часто рвать или плохо контролировать дыхание или температуру тела. У этих людей часто бывают припадки или необычные движения тела.У некоторых людей с этим заболеванием есть умственная отсталость или задержка в развитии, но у других нормальный интеллект. В тяжелых случаях может наступить кома.

У некоторых людей с более поздним началом недостаточности орнитинтранслоказы наблюдаются эпизоды рвоты, летаргии, проблемы с координацией (атаксия), проблемы со зрением, эпизоды дисфункции головного мозга (энцефалопатия), задержка в развитии, нарушения обучаемости или скованность, вызванная ненормальным напряжением мышцы (спастичность). У больных могут быть хронические проблемы с печенью и легкое аномальное кровотечение.

Люди с дефицитом орнитинтранслоказы часто не переносят продукты с высоким содержанием белка, такие как мясо. Иногда прием пищи с высоким содержанием белка или стресс, вызванный болезнью или периодами без еды (голодание), могут вызывать более быстрое накопление аммиака в крови. Такое быстрое повышение уровня аммиака, вероятно, приводит к появлению признаков и симптомов недостаточности орнитинтранслоказы.

Хотя признаки и симптомы дефицита орнитинтранслоказы могут сильно различаться у разных людей, правильное лечение может предотвратить возникновение некоторых осложнений и улучшить качество жизни.

.