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El ciclo de la urea, también conocido como ciclo de la ornitina, es una ruta metabólica que convierte el amoníaco, altamente tóxico, en urea, un compuesto menos nocivo que puede eliminarse del organismo mediante la orina. Este proceso se lleva a cabo principalmente en el hígado (y en menor medida en los riñones)

La oxidación de los aminoácidos contribuye al 10-15% de las necesidades energéticas del cuerpo, siendo los carbohidratos y triacilglicéridos la fuente principal.

Los aminoácidos pueden degradarse por oxidación en tres circunstancias: durante el recambio proteico normal si no son necesarios para la síntesis de nuevas proteínas, cuando se ingieren en exceso, o durante el ayuno prolongado/diabetes mellitus como fuente de combustible.

En la degradación por oxidación, los aminoácidos pierden su grupo amino y los α-cetoácidos resultantes se oxidan a dióxido de carbono y agua.

El amoníaco liberado de la degradación de los aminoácidos se excreta en diferentes formas químicas según la especie y el organismo.

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2. REACCIONES (ISOFOROLIZACION O  FOSFORILIZACION)

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2. REACCIONES (ISOFOROLIZACION O  FOSFORILIZACION)

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El ciclo incluye principalmente reacciones de condensación y lisis, no denominadas por esos términos. El primer paso, muy regulado y clave, es una síntesis activada por ATP —la enzima carboxil-fosfato sintetasa I (CPS I) convierte amoníaco y bicarbonato en carbamoil fosfato, utilizando 2 ATP—

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3. Proceso de regulación/enzimas principales.

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3. Proceso de regulación/enzimas principales.

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Reacción limitante: Carbamoil fosfato sintetasa I (CPS I), activada alostéricamente por N-acetilglutamato (NAG), que refleja el catabolismo proteico elevado.

Enzimas del ciclo:

CPS I (mitocondria) – amoníaco + bicarbonato + 2 ATP → carbamoil fosfato

Ornitina transcarbamilasa (OTC) – carbamoil fosfato + ornitina → citrulina

Argininosuccinato sintasa (ASS) – citrulina + aspartato + ATP → argininosuccinato

Argininosuccinato liasa (ASL) – argininosuccinato → arginina + fumarato

Arginasa (ARG1) – arginina + H₂O → urea + ornitina (contiene manganeso)

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🔸 Veterinaria: Manejo de intoxicaciones por exceso de proteínas en animales.

🔸 Nutrición: Balance nitrogenado en dietas hiperproteicas.

🔸 Agronomía: El estudio de la urea tiene aplicaciones en la formulación de fertilizantes nitrogenados.

Ejemplo cotidiano:

Cuando consumimos proteínas, el amoníaco producido es convertido en urea y eliminado por la orina. Por eso, los análisis de urea en sangre se utilizan para evaluar el funcionamiento del hígado y riñones.

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BALDWIN, E.: An Introduction to Comparative Biochemistry, 4th ed. Cambridge University Press, New York, 1964.

CUNNINGHAM, E. B.: Biochemistry: Mechanisms of Metabolism. McGraw-Hill, New York, 1978. El capítulo 14 contiene una descripción excelente de las rutas de los aminoácidos y otros mecanismos enzimáticos.

DAGLEY, S. y D. E. NICHOLSON: An Introduction to Metabolic Pathways. Wiley, New York, 1970. Libro de referencia.

GRISOLIA, S., R. RAGUENA y F. MAYOR: The Free Cycle. Wiley, New York, 1976. Interesantes artículos de un recorrido sobre el ciclo de la urea en honor de Hans Krebs.

HOCHAKIATKA, P. W. y G. M. COMIER0: Strategies of Biochemical... (el título y editor pueden estar poco legibles)

SCRIBNER, C. R. y L. E. ROSENBLATT: An Introduction to Biochemical Mechanisms and Its Presentations. Saunders, Philadelphia, 1973.