氨基酸的一般代謝（五）

  2.瓜氨酸(citrulline)的生成：

　　烏氨酸氨基甲酰轉移酶(ornithine transcarbamoylase)存在于線粒體中，通常與CPS－I形成酶的復合物催化氨基甲酰磷酸轉甲酰基給鳥氨酸生成瓜氨酸。(注意：鳥氨酸，瓜氨酸均非標準α-氨基酸，不出現在蛋白質中)。此反應在線粒體內進行，而鳥氨酸在胞液中生成，所以必需通過一特異的穿棱系統進入線粒體內。

　　3.精氨酸代琥珀酸(Argininosuccinate)的合成。

　　瓜氨酸穿過線粒體膜進入胞漿中，在胞漿中由精氨酸代琥珀酸合成酶(Argininosuccinate Synthetase)催化瓜氨酸的脲基與天冬氨酸的氨基縮合生成精氨酸代琥珀酸，獲得尿素分子中的第二個氮原子。此反應由ATP供能。

　　4.精氨酸(Arginine)的生成

　　精氨酸代琥珀酸裂解酶(Argininosuccinase)催化精氨酸代琥珀酸裂解成精氨酸和延胡索酸
　　上述反應中生成的延胡索酸可經三羧酸循環的中間步驟生成草酰乙酸，再經谷草轉氨酶催化轉氨作用重新生成天冬氨酸。由此，通過延胡索酸和天冬氨酸，使三羧酸循環與尿素循環聯系起來。

　　5.尿素的生成

　　尿素循環的最后一步反應是由精氨酸酶(arginase)催化精氨酸水解生成尿素并再生鳥氨酸，鳥氨酸再進入線粒體參與另一輪循環。

　　尿素合成是一個耗能的過程，合成1分子尿素需要消耗4個高能磷酸鍵。(3個ATP水解生成2個ADP，2個Pi，1個AMP和PPi)。從尿素循環底物水平上，能量的消耗大于恢復。由L－谷氨酸脫氫酶催化脫氨和延胡索酸經草酰乙酸再生成天冬氨酸反應中均有NADH的生成。經線粒體再氧化可生成6個ATP(圖7-8)。

　　6.尿素循環的調節

　　CPS－I是線粒體內變構酶，其變構激活劑AGA由N乙酰谷氨酸合成酶催化生成，并由特異水解酶水解。肝臟生成尿素的速度與AGA濃度相關。當氨基酸分解旺盛時，由轉氨作用引起谷氨酸濃度升高，增加AGA的合成，從而激活CPS-I，加速氨基甲酰磷酸合成，推動尿素循環。精氨酸是AGA合成酶的激活劑，因此，臨床利用精氨酸治療高氨血癥。