Ureumcyclus

 

          Laatste bijwerking : 2021.11.19

 

De ureumcyclus is een cyclus van biochemische reacties waarbij het toxisch ammoniak uit het organisme wordt verwijderd via de omvorming naar ureum. Deze cyclus, ook ornithine-cyclus genoemd, heeft plaats in de lever.

Het toxische ammoniak wordt op een drager, het AZ glutaminezuur (Glu, glutamaat), op een niet toxische wijze vervoerd. Deze laatste ondergaat een transaminering en "draagt" hierbij de ammoniumgroep NH₄⁺ met vorming van glutamine (Gln). Deze als niet toxische drager van het ammoniak stelt het vrij in de nieren en/of in de lever waar het kan interageren met de ureumcyclus.

 

Overzicht inhoud :

Ureum

Het voorspel

 

De cyclus

 

De output

 

Schematisch

 

Inhoud :

           

Ureum

 

Ureum is het diamide van koolzuur :

 

CO₂ + NH₄⁺ (uit desaminatie van AZ) + NH₂ - groep (van asparaginezuur uit voeding/of uit reserve (glutamine))

 

Ureum is het voornaamste eindproduct van de stikstofstofwisseling. Ureum ontstaat in de lever bij de degradatie van aminozuren in ammoniakzouten en wordt door de nieren via de urine uit het bloed weggefilterd.

 

Bij de desaminering van aminozuren, waarbij asparaginezuur en glutaminezuur als laatste tussenschakels fungeren, komen koolstofdioxide (CO₂) en ammoniak vrij (NH₃). Hierbij spelen vitamine B6, en bij gebrekkige purine-omzetting naar urinezuur, ook Mo en Fe een rol.

 

Ook het"niet uitgeademd" CO₂ vrijgekomen uit de Krebscyclus wordt hierin verwerkt.

 

           

Het voorspel :

 

Glutamaat (Glu) speelt een bufferrol tussen de citroenzuurcyclus en de ureumcyclus :

 

 

1. 1. Basisbeheer :

 

Glutamaat fungeert als stikstofreserve, in afwachting van het passeren door de ureumcyclus. Bij gebrek aan glutaminezuur ---> geen goede ureumcyclus ---> stijging van het toxische ammoniak in de hersenen.

 

 

---> Glutamaat (Glu) beïnvloedt sterk de snelheid van de citroenzuurcyclus en de ureumcyclus!

 

 

Glutamaat (Glu) ---> glutamaat dehydrogenase  ---> alfa ketoglutaraat (citroenzuurcyclus)

 

1. 1. • alfa ketoglutaraat  + 1ste NH₄⁺ ---> transaminase  --->  glutamaat (+ glutamaat uit de voeding).

 

Deze reactie gaat door bij  :

 

1. 1. • ADP hoog (activatie van citroenzuurcyclus voor aanmaak ATP)

      • GTP laag (een hoge GTP remt de citroenzuurcyclus : indien het GTP niet snel genoeg wordt verbruikt, verhoogt zijn concentratie in de citroenzuurcyclus)

      • NADH laag (een hoge NADH remt de citroenzuurcyclus : indien de respiratieketen overstelpt is door andere substraten of de respiratie te traag is)

 

 

1. 2. Enkel bij overmaat NH₄⁺ loopt de reactie verder door :

 

Glutamaat  + 2de NH₄⁺ /Mg/Mn ---> Glutamine (Gln) : tijdelijk in afwachting van ureumcyclus,

of

 

Glutamaat  + AcCoA  ---> N-acetylglutamaat = activator van de eerste stap in de ureumcyclus :

 

Deze reactie gaat door bij hoge concentratie van glutamaat , zodat eigenlijk de ureumcyclus op gang wordt gebracht door een hoge concentratie glutamaat wat enkel mogelijk is indien de citroenzuurcyclus goed functioneert.

 

---> Glutamaat induceert dus de ureumcyclus = de start!

 

 

Zie ook : "Ureumcyclus, Functie".

 

De cyclus            

 

Ammoniak treedt de ureumcyclus binnen bij de synthese van carbamoyl fosfaat (1ste N)  en verlaat de cyclus bij de omzetting van arginine tot ornithine :

 

CO₂ (Link van Krebs) + 2 ATP + NH₃ (Link van AZ metabolisme)  ---> via N-acetylglutamaat/Mg --->  carbamylfosfaat  --->

 

---> intrede ureumcyclus :

 

 

1. 1. • L-ornithine ---> L-citrulline : eerste stap :

 

1. 1. 1. • Carbamylfosfaat komt hier tussen bij de omzetting van L-ornithine, het dragermolecule (uit glutaminezuur (Link van Krebs) of arginine uit de voeding), in L-citrulline via het ornithine transcarbamoylase. Hierbij speelt het biotine een rol.

 

1. 1. • L-citrulline ---> Arginine succinaat : tweede stap :

 

1. 1. 1. • L-citrulline wordt omgezet naar Arginine Succinaat (barnsteenzuur) met tussenkomst van Asparaginezuur (2de N) (Link van Krebs : oxaalacetaat ---> asparaginezuur). Hierbij spelen vit B6, ATP en Mg²⁺ een rol.

 

1. 1. • Arginine succinaat ---> Arginine + fumaraat : derde stap :  

 

1. 1. 1. • Arginine succinaat wordt omgezet naar Arginine met vrijgeven van fumaraat, welke naar de Krebscyclus gaat (Link naar Krebs). (uit Arginine wordt creatine aangemaakt).

 

1. 1. • Arginine ---> L-Ornithine : vierde stap :

 

1. 1. 1. • Arginine wordt omgezet in L-Ornithine met vrijstelling van ureum (CH₄N₂O) (---> urine). Hierbij speelt Mn²⁺ een rol.

 

L-Ornithine is dus de drager/werkplaats in de ureumcyclus (zoals oxaalacetaat dit is in de citroenzuurcyclus).

          

Output :

 

1. • Het afgeleverde NH₃ in de nieren kan met de gevormde zuren NH₄⁺  zouten geven (een zuurbase-reactie tussen een zuur H₂0 en een base NH₃).

 

1. • Het kan ook gebruikt worden om van ketonzuren aminozuren te maken of voor de synthese van amiden (glutaminen).

 

1. • De vrijstelling van Fumaraat in de derde stap gaat naar de citroenzuurcyclus :

 

Fumaraat ---> Oxaloacetaat ---> via transaminatie met de omzetting van glutamaat in alfa ketoglutaraat ---> aspartaat (L-asparaginezuur) ----> terug in ureumcyclus t.h.v. de tweede stap.

 

Link naar : Dit mechanisme is een recyclagecyclus via Krebs waarin glutamaat een sleutelpositie inneemt.

 

Zie ook : "Ureumcyclus, Functie".

 

Noot :

Ureum maakt de urine basischer... Bacteriën ook!

Dus bij infectie ---> nog basischer.

1. 1. 1. • opletten voor steenvorming.

         • het milieu aanzuren (---> minder basisch maken) met vitamine C of met Cranberrys.

 

          

Schematisch :

	De ureumcyclus (met de ornithinecyclus)
De ureumcyclus speelt zich af in de lever. Ureum is het voornaamste eindproduct van de stikstofwisseling en wordt vervolgens via de nieren verwijderd.   Ammoniak NH3 en koolstofdioxide CO2 worden vrijgesteld na deaminering van AZ, waarbij asparaginezuur en glutaminezuur als laatste tussenschakel fungeren.   Ammoniak treedt de ureumcyclus binnen bij de synthese van carbamylfosfaat (1) (uit koolstofdioxide + ammoniak + ATP uit de mitochondria) en verlaat de cyclus bij de omzetting van arginine tot ornithine als ureum (2) (--> nieren).	In de ureumcyclus komen 3 AZ aan bod : L-Arginine, L-Ornithine en L-Citrulline   Verstoring van de ureumcyclus veroorzaakt geen acidose, ketose of hypoglykemie, maar manifesteert zich als een direct toxisch effect van ammoniak op het centrale zenuwstelsel. Idem indien het ureum niet langs de nieren verwijderd kan worden.	(2)                               (1)
	De interactie van de Krebscyclus (TCA) met de ureumcyclus
Wisselwerking tussen de ureumcyclus  en de citroenzuurcyclus (TCA, Krebs)   Input : aspartaat na transaminering   carbamoyl fosfaat (uit CO2 + NH4 o.a. uit Krebs)   Output : ureum (---> urine) alfa ketozuren (---> Krebs)

 

 

 

 

 

De lezer dient steeds in acht te houden dat de beschreven curatieve eigenschappen in geen enkel geval het medisch advies vervangen, welke steeds onmisbaar is bij het stellen van een diagnose en bij bepaling van de ernst van de aandoening. Wel wordt de gebruiker gestimuleerd beslissingen met betrekking tot zijn gezondheid te nemen, op basis van eigen research, steeds in samenspraak met een professionele gezondheidswerker.

 

In alle gevallen valt het gebruik van dit programma enkel onder de controle, het beheer, de risico's en de verantwoordelijkheden van de gebruiker.