尿素生成的英文解釋翻譯、尿素生成的的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 ureagenetic; ureogenetic
分詞翻譯:
尿素生成的英語翻譯:
【化】 ureogenesis
【醫】 ureapoiesis; ureogenesis; ureopoiesis
專業解析
尿素生成(Urea Synthesis),在生物化學領域特指生物體内将有毒的氨(NH₃)轉化為尿素((NH₂)₂CO)的代謝過程。該過程主要發生在哺乳動物肝髒細胞的線粒體和胞質中,是氨解毒的核心途徑,又稱鳥氨酸循環(Ornithine Cycle)或尿素循環(Urea Cycle)。
一、生化過程詳解
尿素生成包含四個關鍵酶促反應步驟:
-
氨甲酰磷酸合成
線粒體内,氨與二氧化碳在氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPSⅠ) 催化下生成氨甲酰磷酸(Carbamoyl Phosphate)。
$$ce{2ATP + CO2 + NH3 + H2O -> Carbamoyltext{-}P + 2ADP + P_i}$$
此步消耗2分子ATP,為限速步驟。
-
瓜氨酸合成
氨甲酰磷酸與鳥氨酸(Ornithine)在鳥氨酸氨甲酰轉移酶(OTC) 作用下生成瓜氨酸(Citrulline),後者轉運至胞質。
-
精氨琥珀酸生成
胞質中,瓜氨酸與天冬氨酸在精氨琥珀酸合成酶(ASS) 催化下形成精氨琥珀酸(Argininosuccinate),消耗ATP生成AMP+PPi。
$$ce{Citrulline + Aspartate + ATP -> Argininosuccinate + AMP + PP_i}$$
-
尿素釋放
精氨琥珀酸經精氨琥珀酸裂解酶(ASL) 分解為精氨酸(Arginine)和延胡索酸。精氨酸在精氨酸酶(Arginase) 作用下水解為尿素和鳥氨酸,完成循環。
二、生理與臨床意義
- 解毒功能:每生成1分子尿素清除2分子氨(分别來自遊離氨和天冬氨酸),防止神經毒性。
- 氮平衡:人體80–90%的氮廢物以尿素形式經腎髒排洩,血清尿素氮(BUN)是評估腎功能的指标。
- 遺傳病關聯:OTC、ASS等酶缺陷可緻尿素循環障礙,引發高氨血症,需低蛋白飲食及藥物幹預。
三、中英術語對照
中文 |
英文 |
尿素生成 |
Urea Synthesis |
鳥氨酸循環 |
Ornithine Cycle |
氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ |
Carbamoyl Phosphate Synthetase I |
精氨酸酶 |
Arginase |
高氨血症 |
Hyperammonemia |
參考文獻
- Nelson, D. L., & Cox, M. M. Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed.). W.H. Freeman.
- Berg, J. M., et al. Biochemistry. W.H. Freeman.
- National Institutes of Health. "Urea Cycle Disorders." Genetics Home Reference. https://ghr.nlm.nih.gov/condition/urea-cycle-disorders
- Mayo Clinic. "Blood urea nitrogen (BUN) test." https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/blood-urea-nitrogen/about/pac-20384821
網絡擴展解釋
尿素生成是指通過化學或生物代謝途徑産生尿素(化學式CO(NH₂)₂)的過程,主要分為生物代謝和工業合成兩種方式:
一、生物代謝生成(尿素循環)
-
來源與意義
哺乳動物通過蛋白質代謝産生尿素,這是體内排氨的主要途徑。尿素的形成可避免氨(NH₃)在體内積累,因其具有神經毒性。
-
生成步驟
- 蛋白質分解:食物中的蛋白質分解為氨基酸,經脫氨基作用産生氨(NH₃)。
- 尿素循環(鳥氨酸循環):在肝髒中,氨與二氧化碳、水結合,通過一系列酶催化反應生成尿素。關鍵反應簡式為:
$$
2 , text{NH}_3 + text{CO}_2 + 3 , text{ATP} rightarrow text{尿素} + text{H}_2text{O} + 3 , text{ADP}
$$
此過程需消耗能量(ATP)。
-
排洩
生成的尿素通過血液運輸至腎髒,經腎小球濾過後隨尿液排出。
二、工業合成生成
-
基本原理
工業上以液氨(NH₃)和二氧化碳(CO₂)為原料,在高溫高壓下分兩步反應合成尿素:
- 氨基甲酸铵生成:
$$
2 , text{NH}_3 + text{CO}_2 rightarrow text{NH}_2text{COONH}_4 , (text{氨基甲酸铵})
$$
- 脫水生成尿素:
$$
text{NH}_2text{COONH}_4 rightarrow text{CO(NH}_2text{)}_2 + text{H}_2text{O}
$$
反應條件通常為180–200°C、13.8–24.6 MPa,需使用氧化鋁或矽酸鋁催化劑。
-
生産工藝
- 汽提法:通過高壓汽提塔分解未反應的氨基甲酸铵,回收氨和二氧化碳循環利用。
- 水溶液全循環法:分離未轉化物并重新投入反應,提升轉化效率。
-
轉化率與優化
合成工序的二氧化碳轉化率約50%–75%,需通過控制溫度、壓力及催化劑活性提高效率。
三、補充說明
- 曆史意義:1828年維勒首次人工合成尿素,打破了有機物隻能由生物合成的認知。
- 應用:尿素是含氮量最高的氮肥(含氮46%),也用于飼料、樹脂合成等領域。
如需進一步了解生産工藝或代謝細節,可參考相關專業文獻或行業标準。
分類
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