Lexikon der Chemie: Harnstoff-Cyclus
Harnstoff-Cyclus, Ornithin-Cyclus, Krebs-Henseleit-Cyclus, ein nahezu ausschließlich in der Leber lokalisierter Stoffwechselweg zur Stickstoffausscheidung bei den meisten Landtieren. In uretolischen Organismen wird der toxische Ammoniak in der Leberzelle im H. in Harnstoff umgewandelt (Abb.), der über das Blut zu den Nieren transportiert und dann mit dem Urin ausgeschieden wird. Der bei der Glutamat-Dehydrogenase-Reaktion in der Mitochondrien-Matrix aus Glutamat gebildete Ammoniak wird als NH4+ mit HCO3- unter Aufwendung von 2 Äquivalenten ATP durch die Carbamoylphosphat-Synthetase I in Carbamoylphosphat umgewandelt, das mit Ornithin unter der Katalyse der Ornithin-Transcarbamoylase zu Citrullin reagiert. Das nun in das Cytosol abgegebene Citrullin reagiert unter ATP-Verbrauch mit Aspartat, katalysiert durch die Argininosuccinat-Synthetase, zum Argininsuccinat. Die Argininsuccinat-Lyase bildet Arginin und das in den Citronensäure-Cyclus einmündende Fumarat. Das cytosolische Enzym Arginase bildet das Ausscheidungsprodukt Harnstoff und das Ornithin.
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Harnstoff-Cyclus. Abb.: Schematische Darstellung.
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