دورة اليوريا (دورة الأورنيثين) Urea Cycle

دورة اليوريا (دورة الأورنيثين) Urea Cycle: هي دورة من التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تنتج اليوريا NH₂)₂CO) من الأمونيا  (NH₃) و تحدث هذه الدورة في الكائنات العضوية. و تعمل دورة اليوريا على تحويل الأمونيا شديد السمية إلى اليوريا لإفرازها. و هذه الدورة كانت أول دورة استقلابية يتم اكتشافها في العام 1932 من قبل العالم هانز كربس و كورنت هينسليت و ذلك قبل خمس سنوات من اكتشاف دورة TCA.

تم وصف هذه الدورة بمزيد من التفصيل لاحقًا بواسطة راتنر و كوهين، و تحدث دورة اليوريا بشكل أساسي في الكبد ، وبدرجة أقل في الكلى.

إن اليوريا هي المنتج النهائي لاستقلاب البروتين. كما أنه ينتج عن هدم الحموض الأمينية مخلفات الأمونيا.حيث يتم تحويل نيتروجين الحموض الأمينية إلى الأمونيا. فجميع الحيوانات تحتاج إلى وسيلة لإفراز هذا المنتج السام . فمعظم الكائنات المائية أو الكائنات الحية الأمونيائية ، تتخلص من الأمونيا دون تحويلها.

فالأمونيا كما ذكرنا سابقا سامة ولكن عند إفرازها من قبل الكائنات الحية المائية فإنه يتم تخفيفها بالماء الموجود خارج الكائن الحي. و لكن في حالة الكائنات التي لا تستطيع إزالة النيتروجين بسهولة وأمان ، تعمل على تحويل الامونيا إلى مادة أقل سمية مثل اليوريا أو حمض اليوريك وإزالة السموم من الجسم .

تحدث دورة اليوريا بشكل رئيسي في الكبد. ثم يتم إطلاق اليوريا التي ينتجها الكبد في مجرى الدم حيث ينتقل إلى الكليتين وتفرز في النهاية في البول الذي يمثل عمومًا 80 إلى 90٪ من المواد المحتوية على النيتروجين. في الأنواع بما في ذلك الطيور ومعظم الحشرات ، يتم تحويل الأمونيا إلى حمض اليوريك أو ملح اليوريت ، الذي يتم إفرازه في صورة صلبة.

تحوّل العملية برمتها مجموعتين أمينيتين ، واحدة من ₄⁺NH والأخرى من الأسبارتات ، وذرة كربون من ^–HCO₃  ، إلى يوريا و هو منتج غير سام نسبيا يمكن التخلص منه باستهلاك أربعة روابط فوسفاتية “عالية الطاقة” (ثلاثة ATP تتحلل إلى إثنين ADP و AMP واحد). و يحدث التحويل من الأمونيا إلى اليوريا في خمس خطوات رئيسية.

فالخطوة الاولى مطلوبة لدخول الأمونيا إلى الدورة والأربعة التالية كلها جزء من الدورة نفسها. و لدخول الدورة ، يتم تحويل الأمونيا إلى فوسفات الكاربامويل. و تتكون دورة اليوريا من أربعة تفاعلات إنزيمية: واحدة من الميتوكوندريا وثلاث سيتويولية (عصارية خلوية).

خطوات دورة اليوريا

1) تحويل الكاربومويل فوسفات إلى سيترولين(Citrulline) .

بتحفيز من أورنيثين ناقل الكاربامويل (ornithine transcarbamoylase) ، يتم التبرع بمجموعة الكاربومويل فوسفات إلى الاورنيثين و تحرير مجموعة فوسفات .

2) تفاعل التكاثف الذي يحدث بين مجموعة الأمين الخاصة بالأسبارتام و مجموعة الكاربونيل الموجودة في السيترولين لتكوين  الارجينينوساكسيليت ( argininosuccinate) . يحتاج حدوث هذا التفاعل إلى ATP  ، و يتم تحفيزه عن طريق الانزيم argininosuccinate synthetase.

3) يتم تفكيك الارجينينوساكسيليت (Argininosuccinate) عن طريق الانزيم argininosuccinase إلى ارجينين (arginine) و حمض الفوماريك (fumarate)

4) يتم تفكيك الارجنين عن طريق انزيم الارجينيز (arginase) لتكوين اليوريا و الاورنيثين. بعد ذلك يتم نقل الاورنيثين رجوعا إلى الميتوكندريا لتبدأ دورة اليوريا مرة أخرى .

 

بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي

 

تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play

1 – تطبيق ملصقات الجدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصر على حدة (اللغة العربية).

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir2

 

2 – تطبيق ملصقات كيميائية: ملصقات بتصميم جميل جدا للكواشف و الأدلة و الزجاجيات المستخدمة في المختبر و كذلك ملصقات و بطاقات لخزانات حفظ المواد و الأدوات الزجاجية .

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir

 

3 – إذا كنت تواجه صعوبة في تحضير المحاليل الكيميائية الأكثر شيوعا في مختبرات الكيمياء و الاحياء، فهذا التطبيق سوف يساعدك كثيرا في تحضير المحاليل :