Hạrn|stoff|zy|k|lus; Syn.: Ornithinzyklus: in der Leber ablaufende u. der Ammoniakentgiftung des Organismus dienende Reaktionenfolge, in deren Verlauf Carbamoylphosphat (aus der Reaktion NH3 + CO2 + ATP → H2N—C(O)—PO4) in ↑ Harnstoff umgewandelt wird. Zwischenstufen des H. sind Ornithin, Citrullin u. Arginin.
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Harnstoffzyklus,
Ornithinzyklus, ein in den Mitochondrien der Leber von Säugetieren ablaufender, an den Eiweißstoffwechsel anschließender biochemischer Reaktionszyklus, bei dem in mehreren Schritten unter erheblichem Energieaufwand das bei der Glutaminsäurebildung aus 2-Oxoglutarat im Zellstoffwechsel anfallende schädliche Ammoniak in die ungiftige Form des Harnstoffs übergeführt wird. Der Harnstoffzyklus wird dadurch eingeleitet, dass aus Ammoniumionen und Kohlendioxid durch ein in der Leber befindliches Enzym (eine Synthetase) das Carbamoylphosphat gebildet wird. Dieses reagiert mit der Aminogruppe des im Harnstoffzyklus gebildeten Ornithins, wobei Citrullin entsteht, das in zwei Schritten in Arginin übergeführt wird. Die dazu nötige Aminogruppe wird von der Asparaginsäure geliefert, die enzymatisch mit Citrullin zu Succinylarginin kondensiert wird. Dieses Zwischenprodukt des Harnstoffzyklus wird enzymatisch in Arginin und Fumarsäure zerlegt, anschließend wird das Arginin durch das Enzym Arginase in Isoharnstoff und Ornithin gespalten. Der Isoharnstoff lagert sich spontan zu Harnstoff um, das Ornithin wird wieder dem Harnstoffzyklus zugeführt. Im Endeffekt sind dann jeweils 2 Mol Ammoniak, NH3 (aus Glutaminsäure und Asparaginsäure), mit 1 Mol Kohlendioxid, CO2, zu 1 Mol Harnstoff zusammengetreten, wofür 3 Mol Adenosintriphosphat (ATP) benötigt wurden.
Universal-Lexikon. 2012.