Page 170 - Buku Ajar Biokimia 2 (Metabolisme)

C. Siklus urea
Jika tidak digunakan kembali untuk sintesis asam amino baru atau produk nitrogen lainnya, gugus amino disalurkan ke produk akhir ekskretoris tunggal. Sebagian besar spesies akuatik, seperti ikan bertulang, bersifat ammonotelik, mengekskresikan nitrogen amino sebagai amonia. Amonia beracun hanya diencerkan di air sekitarnya. Hewan terestrial membutuhkan jalur untuk ekskresi nitrogen yang meminimalkan toksisitas dan kehilangan air. Kebanyakan hewan darat adalah ureotelic, mengekskresikan nitrogen amino dalam bentuk urea; burung dan reptil bersifat uricotelic, mengekskresikan nitrogen amino sebagai asam urat. Tumbuhan mendaur ulang hampir semua gugus amino mereka mengeluarkan nitrogen hanya dalam keadaan yang sangat tidak biasa.
Pada organisme ureotelik, amonia yang disimpan dalam mitokondria hepatosit diubah menjadi urea dalam siklus urea. Jalur ini ditemukan pada tahun 1932 oleh Hans Krebs (yang kemudian juga menemukan siklus asam sitrat) dan rekan mahasiswa kedokteran, Kurt Henseleit. Produksi urea terjadi hampir secara eksklusif di hati dan merupakan nasib sebagian besar amonia yang disalurkan di sana. Urea masuk ke aliran darah dan dengan demikian ke ginjal dan diekskresikan ke dalam urin. Siklus urea dimulai di dalam mitokondria hati, tetapi tiga langkah selanjutnya terjadi di sitosol; siklus demikian mencakup dua kompartemen seluler. Gugus amino pertama yang memasuki siklus urea berasal dari amonia dalam matriks mitokondria, sebagian besar NH4+ ini muncul melalui jalur yang dijelaskan pada bagian sebelumnya. Hati juga menerima beberapa amonia melalui vena portal dari usus, dari oksidasi bakteri asam amino. Apapun sumbernya, NH4+ yang dihasilkan di mitokondria hati segera digunakan, bersama dengan CO2 (sebagai HCO3-) yang dihasilkan oleh respirasi mitokondria, untuk membentuk karbamoil fosfat dalam matriks. Reaksi yang bergantung pada ATP ini dikatalisis oleh karbamoil fosfat sintetase I, suatu enzim pengatur.
Karbamoil fosfat, yang berfungsi sebagai donor gugus karbamoil yang diaktifkan, sekarang memasuki siklus urea. Siklus hanya memiliki empat langkah enzimatik. Pertama, karbamoil fosfat menyumbangkan gugus karbamoilnya ke ornitin
168