المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
اقليم جبال سیر اتفادا و کايسكيد
2024-10-13
الكتلة الكندية The Canadian Shield
2024-10-13
الغطاءات الجليدية في عصر البليستوسين
2024-10-13
العمليات الخارجية
2024-10-13
مرض التهاب الضرع Mastitis الذي يصيب الابقار
2024-10-13
حُسن الخلق
2024-10-13

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Ammonia Metabolism  
  
880   10:47 صباحاً   date: 6-11-2021
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :

Ammonia Metabolism

 

Ammonia is produced by all tissues during the metabolism of a variety of compounds, and it is disposed of primarily by formation of urea in the liver.  However, the blood ammonia level must be kept very low, because even slightly elevated concentrations (hyperammonemia) are toxic to the central nervous system (CNS). Therefore, a mechanism is required for the transport of nitrogen from the peripheral tissues to the liver for ultimate disposal as urea while keeping circulating levels of free ammonia low.

A. Sources

Amino acids are quantitatively the most important source of ammonia because most Western diets are high in protein and provide excess amino acids, which travel to the liver and undergo transdeamination (that is, the linking of the aminotransferase and GDH reactions), producing ammonia.  [Note: The liver catabolizes straight-chain amino acids, primarily.]  However, substantial amounts of ammonia can be obtained from other sources.

1. Glutamine: An important source of plasma glutamine is from the catabolism of BCAA in skeletal muscle. This glutamine is taken up by cells of the intestine, the liver, and the kidneys. The liver and kidneys generate ammonia from glutamine by the actions of glutaminase (Fig. 1) and GDH. In the kidneys, most of this ammonia is excreted into the urine as NH4+, which provides an important mechanism for maintaining the body’s acid–base balance through the excretion of protons. In the liver, the ammonia is detoxified to urea and excreted.

[Note: α-Ketoglutarate, the second product of GDH, is a glucogenic precursor in the liver and kidneys.] Ammonia is also generated by intestinal glutaminase. Enterocytes obtain glutamine either from the blood or from digestion of dietary protein. [Note: Intestinal glutamine metabolism also produces alanine, which is used by the liver for gluconeogenesis, and citrulline, which is used by the kidneys to synthesize arginine.]

Figure 1:  Hydrolysis of glutamine to form ammonia (NH3).

2. Intestinal bacteria: Ammonia is formed from urea by the action of bacterial urease in the lumen of the intestine. This ammonia is absorbed from the intestine by way of the portal vein, and virtually all is removed by the liver via conversion to urea.

3. Amines: Amines obtained from the diet and monoamines that serve as hormones or neurotransmitters give rise to ammonia by the action of monoamine oxidase.

4. Purines and pyrimidines: In the catabolism of purines and pyrimidines,  amino groups attached to the ring atoms are released as ammonia.

B. Transport in the circulation

Although ammonia is constantly produced in the tissues, it is present at very low levels in blood. This is due both to the rapid removal of blood ammonia by the liver and to the fact that several tissues, particularly muscle, release amino acid nitrogen in the form of glutamine and alanine, rather than as free ammonia.

1. Urea: Formation of urea in the liver is quantitatively the most important disposal route for ammonia. Urea travels in the blood from the liver to the kidneys, where it passes into the glomerular filtrate.

2. Glutamine: This amide of glutamate provides a nontoxic storage and transport form of ammonia (Fig. 2). The ATP-requiring formation of glutamine from glutamate and ammonia by glutamine synthetase occurs primarily in skeletal muscle and the liver but is also important in the CNS, where it is the major mechanism for the removal of ammonia in the brain. Glutamine is found in plasma at concentrations higher than other amino acids, a finding consistent with its transport function. [Note: The liver keeps blood ammonia levels low through glutaminase, GDH, and the urea cycle in periportal (close to inflow of blood) hepatocytes and through glutamine synthetase as an ammonia scavenger in the perivenous hepatocytes.] Ammonia metabolism is summarized in Figure 3.

Figure 2: Synthesis of glutamine. ADP = adenosine diphosphate; Pi = inorganic phosphate; NH3 = ammonia.

Figure 3: Ammonia (NH3) metabolism. Urea content in the urine is reported as urinary urea nitrogen, or UUN. Urea in blood is reported as BUN (blood urea nitrogen). [Note: The enzymes glutamate dehydrogenase, glutamine synthetase,  and carbamoyl phosphate synthetase I fix NH3 into organic molecules.]




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.