วัฏจักรยูเรีย

              N อะตอมหนึ่งของยูเรียมาจาก NH4+และ N อีกอะตอมหนึ่งมาจากแอสปาร์เตต ส่วน C อะตอมมาจาก CO2 ออร์นิธีน (ornithine) ทำหน้าที่เป็นพาหะของ C และ N อะตอมในยูเรีย สารต้นตอโดยตรงของยูเรีย คือ อาร์จินีนซึ่งจะถูกไฮโดรไลซ์ไปเป็นยูเรียและออร์นิธีน โดยการทำงานของเอนไซม์อาร์จิเนส (arginase)

           ปฏิกิริยาอื่น ๆ ในวัฏจักรนี้จะนำไปสู่การสังเคราะห์อาร์จินีนจากออร์นิธีน เริ่มจากหมู่คาร์บาโมอิลถูกถ่ายทอดไปให้ออร์นิธีนเกิดเป็นซิทรูลีน โดยปฏิกิริยาที่มีเอนไซม์ ออร์นิธีน ทรานส์ คาร์บาโมอิลเลส (ornithine transcarbamoylase) เป็นตัวเร่งและคาร์บาโมอิลฟอสเฟต ทำหน้าที่เป็นตัวให้หมู่คาร์บาโมอิล เอนไซม์ อาร์จินิโนซักซิเนต ซินเธเทส (argininosuccinate synthetase) เร่งปฏิกิริยาการรวมตัวระหว่างซิทรูลีน และแอสปาร์เตตเกิดเป็นอาร์จินิโนซักซิเนต ปฏิกิริยานี้มีการสลาย ATP 1 โมเลกุล ไปเป็น AMP และ PPi (ไพโรฟอสเฟต) อาร์จินิโนซักซิเนตจะถูกสลายไปเป็นอาร์จินีน และฟูมาเรต โดยการทำงานของอาร์จินิโนซักซิเนส (argininosuccinase) สำหรับคาร์บาโมอิลฟอสเฟสถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยปฎิกิริยาที่คอม เพลกซ์จาก NH4+ ATP CO2< และ H2O โดยการทำงานของเอนไซม ์คาร์บาโมอิลฟอสเฟส ซินเธเทส เอนไซม์ชนิดนี้เป็นเอนไซม์ควบคุมจะไม่แอกตีฟ ถ้าขาด N- อะซีติลกลูตาเมต (N- acetylglutamate) ซึ่งเป็นตัวกระตุ้น ปฎิกิริยารวมของการสังเคราะห์ยูเรียสามารถเขียนได้ดังนี้คือ

NH4++ CO2 + ATP + แอสปาร์เตต + 2 H2 O ยูเรีย + 2ADP +2Pi +AMP +PPi + ฟูมาเรต

           การสังเคราะห์ฟูมาเรต

           
ในวัฎจักรยูเรียมีความสำคัญมากเพราะมันเชื่อมวัฎจักรยูเรียกับวัฎจักรเครบส์เข้าด้วยกัน ฟูมาเรตสามารถถูกเปลี่ยนแปลงไปเป็นมาเลตโดยปฎิกิริยาไฮเดรชัน แล้วมาเลตจะถูกออกซิไดส์ต่อไป
เป็นออกซาโลอะซีเตต ซึ่งสามารถเข้าสู่วิถีเมแทบอลิซึมได้หลายวิถีดังนี้คือ

1. ออกซาโลอะซิเตต แอสปาร์เตตโดยปฎิกิริยาทรานส์อะมีเนชัน
2. ออกซาโลอะซิเตต กลูโคส โดยวิถีกลูโคนีโอเจเจซิส
3. ออกซาโลอะซิเตต + อะซีติลโคเอ ซิเตรต
4. ออกซาโลอะซิเตต ไพรูเวต


           ปฎิกิริยาการสร้าง NH4+ โดยเอนไซม์กลูตาเมตดีไฮโดรเจเนส การสร้างคาร์บาโมอิลฟอสเฟตและการสร้างซิลรูลีน เกิดขึ้นในเมทริกซ์ของไมโทคอนเดรีย ส่วนปฎิกิริยาที่เหลืออีก 3 ประการของวัฏจักรยูเรีย ซึ่งนำไปสู่การสร้างยูเรียเกิดขึ้นในไซโทพลาซึม


           โครงสร้าง C ของกรดอะมิโนทั้ง 20 ชนิด สามารถถูกออกซิไดส์ไปเป็นโมเลกุล 7 ชนิด คือ ไพรูเวต อะซีติลโคเอ อะซีโตอะซีเตลโคเอ แอลฟา-คีโตกลูตาเรต ซักซินิลโคเอ ฟูมาเรต และออกซาโลอะซีเตต กรดที่ถูกสลายไปเป็นอะซีติลโคเอ หรืออะซีโตอะซีเตลโคเอ เรียกว่ากรดอะมิโนคีโตเจนิก เนื่องจากถูกนำไปสร้างคีโตนบอดีย์ต่อไป ส่วนกรดอะมิโนที่ถูกสลายไปเป็นไพรูเวต แอลฟา-คีโตกลูตาเรต ซักซินิลโคเอ ฟูมาเรต และออกซาโลอะซีเตต เรียกว่ากรดอะมิโนกลูโคเจนิก เนื่องจากสามารถนำไปสร้างกลูโคสได้ โดยสารเหล่านี้ต่างเป็นสารตัวกลางในวัฏจักรเครบส์


ที่มา : http://biology200.gsu.edu/houghton/figures/Bio6595/Lecture25/aacarbon.gif

           และไพรูเวตสามารถถูกเปลี่ยนไปเป็นฟอสโฟอีนอลไพรูเวตและไปเป็นกลูโคสในที่สุด สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ขาดวิถีในการสร้างกลูโคส จากอะซีติลโคเอ หรืออะซีโตอะซีเตลโคเอ กรดอะมิโนทั้ง 20 ชนิดมีลิวซีน และไลซีนเป็นกรดอะมิโนคีโตเจนิก ไอโซลิวซีน ฟีนิลอะลานีน ทริปโตเฟน และไทโรซีน เป็นทั้งกรดอะมิโนคีโตเจนิก และกรดอะมิโนกลูโคเจนิก C อะตอมบางอะตอมของกรดอะมิโน เหล่านี้สามารถเข้าไปอยู่ในโมเลกุลของอะซีติลโคเอหรืออะซีโตอะซีติลโคเอบางอะตอมเข้าไปในสารต้นตอ ของกลูโคสส่วนกรดอะมิโนที่เหลืออีก 14 ชนิดเป็นกรดอะมิโนกลูโคเจนิก

HOME
NEXT