Il Metabolismo dell’Ammoniaca: Sua Formazione e Trasformazione in Sostanze Atossiche
Il metabolismo dell’ammoniaca è essenziale a causa della sua elevata tossicità anche a basse concentrazioni. Questa sostanza è un sottoprodotto importante del metabolismo degli amminoacidi, dei gruppi amminici di basi azotate come purine e pirimidine, nonché di altri composti azotati.
Si ritiene che l’ammoniaca sia generata nel tratto gastrointestinale dall’azione dei batteri sui substrati azotati e dalla deamidazione della glutammina nell’intestino tenue e crasso.
Poiché l’ammoniaca è una sostanza tossica, deve essere rimossa. Ciò avviene nel ciclo dell’urea, anche noto come ciclo di Krebs-Henseleit, durante il quale l’ammoniaca è trasformata in urea ed eliminata con le urine. La reazione complessiva per la formazione di urea dall’ammoniaca è la seguente: 2 NH3 + CO2 + 3 ATP → NH2CONH2 + 3 ADP + H2O.
Formazione dell’Ammoniaca
Nei mammiferi, l’ammoniaca si forma a seguito della transaminazione seguita dalla deaminazione ossidativa del glutammato. In questo processo, l’alanina transaminasi e il glutammato transaminasi catalizzano il trasferimento di un gruppo amminico dagli amminoacidi per formare L-alanina dal piruvato e L-glutammato dall’α-chetoglutarato. Poiché l’alanina è anche un substrato per la glutammato transaminasi, tutto l’azoto proveniente dagli amminoacidi che danno luogo a transaminazione formano L-glutammato. Quest’ultimo è l’unico amminoacido che va incontro alla deaminazione ossidativa per dare ammoniaca.
L’ ammoniaca si forma anche a livello renale in cui vi sono concentrazioni particolarmente elevate di glutaminasi, un enzima mitocondriale appartenente alla classe delle idrolasi, catalizza la reazione di idrolisi: glutammina + H2O → glutammato + NH3.
Metabolismo dell’Ammoniaca
Il metabolismo dell’ammoniaca avviene tramite diverse vie:
– Reazione con α-chetogluatarato per riformare glutammato.
– Reazione con glutammato per formare glutammina.
– Ciclo dell’urea, che a livello epatico porta alla trasformazione dell’ammoniaca nella molecola atossica dell’urea, successivamente eliminata con le urine.
Nel primo stadio del ciclo dell’urea che avviene nei mitocondri, l’ammoniaca reagisce con il biossido di carbonio e si trasforma in carbamilfosfato: NH3 + CO2 + 2 ATP → carbamilfosfato + 2 ADP + Pi. La reazione avviene grazie all’enzima carbamilfosfato sintetasi appartenente alla classe delle liasi.
