TAHAPAN SIKLUS kehidupan perusahaan UREA
Tahap Siklus Urea
Siklus Urea terdiri atas beberapa tahap kompleks. Gugus amino pertama yang
memasuki siklus urea muncul dalam bentuk ammonia bebas, oleh deasimenasi oksidatif
glutamate di dalam mitokondria sel hati. Reaksi ini dikatalisis oleh glutamate dehidrogenase,
yang memerlukan NAD+.
Glutamat- + NAD+ + H2O ↔ α-ketoglutarat2- + NH4+ + NADH + H+
Reaksi dari siklus urea yaitu:
1)
Reaksi pada sintesis karbamoil fosfat
Amonia bebas yang terbentuk segera dipergunakan, bersama-sama dengan karbon
dioksida yang dihasilkan di dalam mitokondria oleh respirasi, untuk membentuk karbamoil
fosfat di dalam matriks, pada suatu reaksi yang bergantung kepada ATP, yang dikatalisis oleh
enzim karbamoil fosfat sintetase I. Angka Romawi ini menunjukkan bentuk mitokondria
enzim ini, untuk membendakannya dari bentuk sitosolnya (II). Dalam reaksi pembentukan
karbamil fosfat ini, satu mol ammonia bereaksi dengan satu mol karbondioksida dengan
bantuan enzim karbamilfosfat sintetase. Reaksi ini membutuhkan energy, karenanya reaksi ini
melibatkan dua mol ATP yang diubah menjadi ADP. Disamping itu sebagai kofaktor
dibutuhkan Mg2+ dan N-asetil-glutamat.
CO2 + NH3 + 2ATP + H2O → OPO-OO- + 2 ADP + Pi H2NCOMg2 ΔGo=-3,3kkal/mol
+ N-asetil glutamat Karbamoil fosfat
Karbamoil fosfat sintetase I merupakan enzim pengatur, enzim ini memerlukan Nasetilglutamat sebagai modulator positif atau perangsangnya. Karbamoil fosfat merupakan
senyawa berenergi
tinggi, molekul ini dapat dipandang sebagai suatu pemberi gugus
karbamoil yang telah diaktifkan. Perhatikan bahwa gugus fosfat ujung dari dua molekul ATP
dipergunakan untuk membentuk satu molekul karbamoil fosfat (Strayer, 1995).
2) Reaksi pada pembentukan siturulin 11
Pada tahap selanjutnya dari siklus urea, karbamoil fosfat memberikan gugus
karbamoilnya kepada ornitin untuk membentuk sitrulin dan membebaskan fosfatnya, dalam
suatu reaksi yang dikatalisis oleh ornitin transkarbamoilase yang terdapat pada bagian
mitokondria sel hati, yakni enzim mitokondria yang memerlukan Mg2+.
Karbamoil fosfat + ornitin → sitrulin + Pi + H+
Sitrulin yang terbentuk sekarang meninggalkan mitokondria dan menuju ke dalam sitosol sel
hati. Gugus amino yang kedua sekarang datang dalam bentuk L-aspartat, yang sebaliknya
diberikan dari L-glutamat oleh kerja aspartat transaminase.
Oksalasetat + L-glutamat ↔ L-aspartat + α-ketoglutarat
L-Glutamat tentunya menerima gugus amino dari kebanyakan asam amino umum lainnya
oleh transaminasi menjadi α-ketoglutarat. Pemindahan gugus amino kedua ke sitrulin terjadi
dengan reaksi pemadatan di antara gugus amino aspartat dan karbon karbonil sitrulin dengan
adanya ATP, untuk membentuk agininosuksinat. Reaksi ini dikatalisa oleh arginosuksinat
sintetase sitosol hati, suatu enzim yang tergantung kepada Mg2+ (Faqih, 2012).
3) Reaksi pada asam argininosuksinat 12
Selanjutnya
siturulin
bereaksi
dengan
asam
aspartat
membentuk
asam
argininosuksinat. Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim argininosuksinat sintese.
Dalam reaksi tersebut ATP merupakan sumber energy dengan jalan melepaskan gugus fosfat
dan berubah menjadi AMP (Faqih, 2012).
Sitrulin + aspartat + ATP → argininosuksinat + AMP + PPi + H+
Siklus Urea terdiri atas beberapa tahap kompleks. Gugus amino pertama yang
memasuki siklus urea muncul dalam bentuk ammonia bebas, oleh deasimenasi oksidatif
glutamate di dalam mitokondria sel hati. Reaksi ini dikatalisis oleh glutamate dehidrogenase,
yang memerlukan NAD+.
Glutamat- + NAD+ + H2O ↔ α-ketoglutarat2- + NH4+ + NADH + H+
Reaksi dari siklus urea yaitu:
1)
Reaksi pada sintesis karbamoil fosfat
Amonia bebas yang terbentuk segera dipergunakan, bersama-sama dengan karbon
dioksida yang dihasilkan di dalam mitokondria oleh respirasi, untuk membentuk karbamoil
fosfat di dalam matriks, pada suatu reaksi yang bergantung kepada ATP, yang dikatalisis oleh
enzim karbamoil fosfat sintetase I. Angka Romawi ini menunjukkan bentuk mitokondria
enzim ini, untuk membendakannya dari bentuk sitosolnya (II). Dalam reaksi pembentukan
karbamil fosfat ini, satu mol ammonia bereaksi dengan satu mol karbondioksida dengan
bantuan enzim karbamilfosfat sintetase. Reaksi ini membutuhkan energy, karenanya reaksi ini
melibatkan dua mol ATP yang diubah menjadi ADP. Disamping itu sebagai kofaktor
dibutuhkan Mg2+ dan N-asetil-glutamat.
CO2 + NH3 + 2ATP + H2O → OPO-OO- + 2 ADP + Pi H2NCOMg2 ΔGo=-3,3kkal/mol
+ N-asetil glutamat Karbamoil fosfat
Karbamoil fosfat sintetase I merupakan enzim pengatur, enzim ini memerlukan Nasetilglutamat sebagai modulator positif atau perangsangnya. Karbamoil fosfat merupakan
senyawa berenergi
tinggi, molekul ini dapat dipandang sebagai suatu pemberi gugus
karbamoil yang telah diaktifkan. Perhatikan bahwa gugus fosfat ujung dari dua molekul ATP
dipergunakan untuk membentuk satu molekul karbamoil fosfat (Strayer, 1995).
2) Reaksi pada pembentukan siturulin 11
Pada tahap selanjutnya dari siklus urea, karbamoil fosfat memberikan gugus
karbamoilnya kepada ornitin untuk membentuk sitrulin dan membebaskan fosfatnya, dalam
suatu reaksi yang dikatalisis oleh ornitin transkarbamoilase yang terdapat pada bagian
mitokondria sel hati, yakni enzim mitokondria yang memerlukan Mg2+.
Karbamoil fosfat + ornitin → sitrulin + Pi + H+
Sitrulin yang terbentuk sekarang meninggalkan mitokondria dan menuju ke dalam sitosol sel
hati. Gugus amino yang kedua sekarang datang dalam bentuk L-aspartat, yang sebaliknya
diberikan dari L-glutamat oleh kerja aspartat transaminase.
Oksalasetat + L-glutamat ↔ L-aspartat + α-ketoglutarat
L-Glutamat tentunya menerima gugus amino dari kebanyakan asam amino umum lainnya
oleh transaminasi menjadi α-ketoglutarat. Pemindahan gugus amino kedua ke sitrulin terjadi
dengan reaksi pemadatan di antara gugus amino aspartat dan karbon karbonil sitrulin dengan
adanya ATP, untuk membentuk agininosuksinat. Reaksi ini dikatalisa oleh arginosuksinat
sintetase sitosol hati, suatu enzim yang tergantung kepada Mg2+ (Faqih, 2012).
3) Reaksi pada asam argininosuksinat 12
Selanjutnya
siturulin
bereaksi
dengan
asam
aspartat
membentuk
asam
argininosuksinat. Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim argininosuksinat sintese.
Dalam reaksi tersebut ATP merupakan sumber energy dengan jalan melepaskan gugus fosfat
dan berubah menjadi AMP (Faqih, 2012).
Sitrulin + aspartat + ATP → argininosuksinat + AMP + PPi + H+