ЦИКЛ ОРНІТИНОВИЙ

ЦИКЛ ОРНІТИНОВИЙ (цикл сечовини, цикл Кребса — Хенселайта). Кінцеве знешкодження токсичної сполуки — амоніаку, що утворюється під час дезамінування амінокислот, відбувається в печінці, де NH3 перетворюється на нетоксичний продукт — сечовину. Це перетворення відбувається у формі циклу, який був названий Ц.о., або цикл сечовини. Його відкрили Ганс Кребс і Курт Хенселайт у 1932 р. Установлено також, що сечовина синтезується в аеробних умовах, коли в найбільшій кількості утворюється АТФ. Ц.о. складається з двох основних етапів: синтезу аргініну та його гідролізу до сечовини й орнітину. На першому етапі з аміаку, вуглекислого газу й фосфату неорганічного під впливом ферменту карбамоїлфосфатсинтетази синтезується карбамоїл фосфат. Синтез цієї сполуки потребує енергії двох молекул АТФ. Потім відбувається конденсація карбамоїл фосфату з орнітином з утворенням цитруліну і вивільненням фосфату неорганічного. Орнітинкарбамоїлтрансфераза каталізує цей процес. Перші дві стадії Ц.о. відбуваються в мітохондріях клітин, а інші — у цитоплазмі. Далі цитрулін реагує з аспарагіновою кислотою й утворюється аргінінобурштинова кислота; процес каталізує аргініносукцинатсинтетаза, і в ньому використовується енергія ще однієї молекули АТФ. Потім продукт реакції розщеплюється ферментом аргініносукцинатліазою на аргінін та фумарову кислоту. Утворенням аргініну завершується перший етап Ц.о.

Другий етап полягає в розщепленні аргініну під впливом аргінази на сечовину та орнітин. Ці процеси Ц.о. можна подати схематично у вигляді послідовності: NH3 → карбамоїл фосфат → цитрулін → аргінінобурштинова кислота → аргінін → сечовина. Сумарне рівняння реакцій має такий вигляд:

2NH3 + СО2 + 3АТФ + 2Н2О →

→ H2N-CО-NH2 + 2АДФ + 2Фн. + АМФ +

+ Н4Р2О7

Унаслідок білкового обміну в людини за добу виділяється в середньому 30 г сечовини, що становить приблизно 90% усього азоту сечі. У разі позитивного азотистого балансу екскреція сечовини зменшується. Якщо відбувається збільшення екскреції азоту внаслідок підвищення розпаду білків організму, підвищення рівня азоту в сечі відбувається за рахунок сечовини. Таким чином, утворення та екскреція сечовини є тим регулюючим механізмом, за допомогою якого підтримується азотиста рівновага.

Вороніна Л.М., Десенко В.Ф., Мадієвська Н.М. та ін. Біологічна хімія. — Х., 2000.