NH2

CO2 + 2NH3 C = O + H2O

NH2

Мочевина

Впервые это установили Павлов, Ненский и другие. Позже было доказано, что в печени накапливаются аминокислота аргинин, здесь же активен фермент аргиназа. Отмечалось, что аргинин расщепляется под действием аргиназы гидролитическим путем с образованием орнитина и мочевины.

Мочевина иминная форма

NH2 – C = NH NH2

NH C – OH CH2 – NH2

CH2 + HOH NH CH2

CH2 NH2 + CH2

CH2 C = O CH – NH2

CH – NH2 NH2 COOH

COOH мочевина орнитин

Аргинин аминная форма

Американский ученый Кребс создал свою теорию – орнитиновый цикл Кребса. Орнитин является затравкой цикла. Теория Кребса лежит в основе современной теории образования мочевины, которая открыла промежуточные соединения в этом цикле. Образование мочевины происходит главным образом в пени. Павлов впервые установил что кровь воротной вены, притекающая к печени богата NH3, а кровь, оттекающая от печени, содержит мало NH3, но много мочевины, то есть NH3 превратился в мочевину.

Образование мочевины происходит во внутренних мембранах митохондрий, в специальных отсеках внутренних матриксов митохондрий, изолированных от участка, где происходит цикл трикарбоновых кислот, так как эти циклы конкурируют между собой за фумаровую кислоту, ЩУК. Поэтому природа приспособилась к разделению (изоляции) этих процессов.

Это называется компартментализация. Цикл образование мочевины включает следующие этапы:

1 этап. Биосинтез карбомоилфосфата при участии фермента карбомоилфосфатсинтетазы.

СО2 + NH3 + АТФ карбомоилфосфатсинтетазы NH2 – C ~ P = O + АДФ

O OH HO

Карбомаилфосфат

2 этап. Образование цитруллина, реакция идет с участием орнитина – затравки цикла.

CH2 – NH2 NH2 – C = O

CH2 NH2 NH

CH2 + C ~ P = O –H3PO4 CH2

CH – NH2 O OH HO орнитинкарбомаилтрансфераза CH2

COOH CH2

Орнитин CH – NH2

COOH

Цитруллин

3 этап. Образование агининоянтарной кислоты при участии фермента аргининсукцинатсинтетаза, участвует АТФ.

COOH

NH2 – C = O COOH NH2 – C = N – CH

NH CH – NH2 NH CH2

CH2 + CH2 – Н2О CH2 COOH

CH2 COOH аргининосукцинатсинтетаза CH2

CH2 аспарагиновая CH2

CH – NH2 кислота CH – NH2

COOH COOH

Цитруллин аргининоянтарная кислота

4 этап. Распад аргининоянтарной кислоты на аргинин и фумаровую кислоту, под действием того же фермента.

COOH NH2

NH2 – C = N – CH C = NH

NH CH2 NH COOH

CH2 COOH CH2 CH