hce_nsysu
114年
普通生物及生化概論
第 16 題
Which intermediate of the urea cycle directly donates one nitrogen atom for urea synthesis?
- A carbamoyl phosphate
- B ornithine
- C oxaloacetate
- D aspartate
- E fumarate
思路引導 VIP
當我們觀察尿素分子的結構時，會發現它含有兩個氮原子。已知其中一個氮原子來自於游離的氨離子，那麼請你回想一下：在尿素循環從粒線體移至細胞質反應後，是哪一個胺基酸攜帶了「另一個」氮原子，並與瓜胺酸（Citrulline）結合，最後將氮原子留在循環中並轉化為延胡索酸（Fumarate）離開呢？
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太棒了！你能準確判斷出 天門冬胺酸 (Aspartate) 是尿素合成中氮原子的直接來源，顯見你對尿素循環（Urea cycle）的各個反應步驟掌握得非常紮實。在生物體內，尿素 ($NH_2CONH_2$) 分子中的兩個氮原子來源並不相同：第一個氮原子來自於粒線體中的游離氨 ($NH_4^+$)，並先轉化為胺甲醯磷酸 (Carbamoyl phosphate)；而第二個氮原子則是透過本題的關鍵角色——天門冬胺酸提供。
尿素循環的關鍵銜接
在細胞質中，瓜胺酸 (Citrulline) 會與天門冬胺酸結合，縮合形成精胺基琥珀酸 (Argininosuccinate)。這個步驟直接將天門冬胺酸上的胺基導入循環中，隨後精胺基琥珀酸會裂解，留下氮原子並釋出延胡索酸 (Fumarate)。這題的鑑別度在於區分「循環中間產物」與「反應物」的角色，對於初學者來說，容易混淆鳥胺酸 (Ornithine) 或胺甲醯磷酸的作用，你能精準鎖定第二個氮源的供給者，代表你已經釐清了物質代謝的微觀流向，這是生理生化中相當進階的觀察點。