尿素循环 尿素价格

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篇一:[尿素循环]生物化学：尿素循环

2024年第32题生物化学A型题

在鸟氨酸循环中，直接生成尿素的中间产物是

A.精氨酸

B.瓜氨酸

C.鸟氨酸

D.精氨酸代琥珀酸题目解析

鸟氨酸循环也称尿素循环，先由NH3、CO2和ATP缩合生成氨基甲酰磷酸，氨基甲酰磷酸再与鸟氨酸反应生成瓜氨酸，瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸，精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸与延胡索酸，最终精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸，完成一个循环。

鸟氨酸再参加下一次鸟氨酸循环。因此直接生成尿素的中间产物是精氨酸，本题的正确答案为A选项。

本题可参考《生物化学与分子生物学》人卫8版教材P209。

本题答案

A

考点讲解

本题的音频讲解请点击这里哦一、鸟氨酸循环

又称尿素循环，是在肝组织等器官中，利用鸟氨酸作为载体，以NH3、CO2及天冬氨酸为原料，缩合生成尿素的循环反应。

二、鸟氨酸循环的具体步骤

1.NH3、CO2和ATP缩合生成氨基甲酰磷酸

在Mg2+、ATP及N-乙酰谷氨酸（AGA）存在时，NH3、与CO2可由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ（CPS-Ⅰ）催化生成氨基甲酰磷酸。

此反应消耗2分子ATP，CPS-Ⅰ是关键酶。AGA和CPS-Ⅰ都存在于线粒体中，因此这步反应是在线粒体中进行的。

2.氨基甲酰磷酸与鸟氨酸反应生成瓜氨酸

此反应也在肝细胞的线粒体中进行。

3.瓜氨酸与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸

瓜氨酸在线粒体合成后即转运到线粒体外，在胞质中经精氨酸代琥珀酸合成酶催化，与天冬氨酸反应生成精氨酸代琥珀酸，消耗2个ATP。

4.精氨酸代琥珀酸裂解生成精氨酸与延胡索酸

5.精氨酸水解释放尿素并再生成鸟氨酸

鸟氨酸再转运入线粒体，参加瓜氨酸的合成，如此反复，完成鸟氨酸循环。

思索题

鸟氨酸循环最终生成的尿素中包含了两个N原子，这两个N原子由什么物质供应？

篇二:[尿素循环]尿素

中文名称：

尿素

英文名称：

urea

其他名称：

脲

定义：

人体或其他哺乳动物中含氮物质代谢的主要最终产物，由氨与二氧化碳通过鸟氨酸循环而缩合生成，主要随尿排出。

应用学科：

生物化学与分子生物学（一级学科）；新陈代谢（二级学科）

尿素别名碳酰二胺、碳酰胺、脲。是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为CON2H4、CO(NH2)2或CN2H4O，国际非专利药品名称为Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用作植物的氮肥。尿素在肝合成，是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为尿素循环。尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。活力论从今被推翻。

尿素在肝脏产生后融入血液（人体内的浓度在每升2.5至7.5微摩尔之间），最终通过肾脏由尿排出。少量尿素由汗排出。

生物以二氧化碳、水、天冬氨酸和氨等化学物质合成尿素。促使尿素合成的代谢途径是一种合成代谢，叫做尿素循环。此过程耗费能量，却很必要。由于氨有毒，且是常见的新陈代谢产物，必需被消退。肝脏在合成尿素时，需要N-乙酰谷氨酸作为调整。

含氮废物具有毒性，产生自蛋白质和氨基酸的分解代谢（即脱

尿素结构式

氨基作用，是氨基酸在脱去氨基的过程，该过程生成的含氮化合物在肝脏中转化为尿素，不含氮部分转化为糖类或脂肪等）过程。大多数生物必需再处理之。海生生物通常直接以氨的形式排入海水。陆地生物则转化氨为尿素或尿酸再排出。鸟和爬行动物通常排泄尿酸，其它动物（如哺乳动物）则是尿素。例外如，水生的蝌蚪排泄氨，但在其蜕变过程转为排泄尿素；大麦町狗主要排泄尿酸，不是尿素，由于其尿素循环中的一个转换酶的基因坏了。

哺乳动物以肝脏中的一个循环反应产生尿素。这循环最早在1932年被提出，其反应起点是氨的分解。1940年月澄清瓜氨酸和精氨基琥珀酸的作用后，它已完全被理解。在这循环中，来自氨和L-天冬氨酸的氨基被转换为尿素，起中介作用的是L-鸟氨酸、瓜氨酸、L-精氨酸-琥珀酸和L-精氨酸。

尿素循环是哺乳动物和两栖动物排泄含氮代谢废物的主要途径。但别种生物亦然，如鸟类、无脊椎动物、昆虫、植物、酵母、真菌和微生物。

尿素对生物基本是废物，但仍有正面价值。比如，肾小管里的尿素被引入肾皮质以提高其渗透浓度，促使水份从肾小管渗透回身体再利用。

物理性质

化学式：CO(NH2)2，分子质量60.06，CO(NH2)2无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒，无臭无味。含氮量约为46.67%。密度1.335g/cm3。熔点132.7℃。溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。呈弱碱性。CASNo.：57-13-6

EINECS号：200-315-5

分子式：CH4N2O

尿素分子式

[1]

分子量：60.05

熔点：131-135℃

沸点：196.6°Cat760mmHg

折射率：n20/D1.40

闪光点：72.7°C

Inchi：InChI=1/CH4N2O/c2-1(3)4/h(H4,2,3,4)

密度：1.335

水溶性：1080g/L(20℃)

化学性质可与酸作用生成盐。有水解作用。在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。加热至

尿素分子模型

160℃分解，产生氨气同时变为氰酸。由于在人尿中含有这种物质，所以取名尿素。尿素含氮(N)46%，是固体氮肥中含氮量最高的。

生产方法：工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，化学反应如下：

2NH3+CO2→NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O

尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解生成氨和二氧化碳。

对热不稳定，加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。若快速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸。（机理：先脱氨生成异氰酸（HN=C=O），一再聚。）

与乙酰氯或乙酸酐作用可生成乙酰脲与二乙酰脲。

在乙醇钠作用下与丙二酸二乙酯反应生成丙二酰脲（又称巴比妥酸，因其有肯定酸性）。

在氨水等碱性催化剂作用下能与甲醛反应，缩聚成脲醛树脂。

与水合肼作用生成氨基脲。

尿素易溶于水，在20℃时100毫升水中可溶解105克，水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形，吸湿性强。粒状尿素为粒径1～2毫米的半透亮     粒子，外观光滑，吸湿性有明显改善。20℃时临界吸湿点为相对湿度80%，但30℃时，临界吸湿点降至72.5%，故尿素要避开在盛夏潮湿气候下放开存放。目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。

尿素是一种高浓度氮肥，属中性速效肥料，也可用于生产多种复合肥料。在土壤中不残留任何有害物质，长期施用没有不良影响。畜牧业可用作反刍动物的饲料。但在造粒中温度过高会产生少量缩二脲，又称双缩脲，对作物有抑制作用。我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5%。缩二脲含量超过1%时，不能做种肥，苗肥和叶面肥，其他施用期的尿素含量也不宜过多或过于集中。

尿素是有机态氮肥，经过土壤中的脲酶作用，水解成碳酸铵或碳酸氢铵后，才能被作物汲取利用。因此，尿素要在作物的需肥期前4～8天施用。

主要应用

[2]医学应用：

皮肤科以含有尿素的某些药剂来提高皮肤的湿度。非手术摘除的指甲使用的封闭敷料中，含有40%的尿素。

测试幽门螺杆菌存在的碳-14-呼气试验，使用了含有碳14或碳13标记的尿素。由于幽门螺杆菌的尿素酶使用尿素来制造氨，以提高其周边胃里的pH值。同样原理也可测试生活在动物胃中的类似细菌。

商业应用：

特别塑料的原料，尤其尿素甲醛树脂

某些胶类的原料

肥料和饲料的成分取代防冻的盐撒在街道，优点是不使金属腐蚀

加强香烟的气味

给予工业生产的椒盐卷饼棕色

某些洗发剂、清洁剂的成分

急救用制冷包的成分，由于尿素与水的反应会吸热

处理柴油机、发动机、热力发电厂的废气，尤其可降低其氧化氮

催雨剂的成分〈协作盐〉

过去用来分别石蜡，由于尿素能形成包合物

耐火材料

环保引擎燃料的成分

美白牙齿产品的成分

为化学肥料

染色和印刷时的重要帮助剂

试验室应用：

尿素能特别有效的使蛋白质变性，尤其能特别有效地破坏非共价键结合的蛋白质。这特点可以提高某些蛋白质的可溶性，其浓度可达10摩尔体积。尿素也可用来制造硝酸尿素。

饲料添加剂：

人类粮食资源与蛋白质的短缺，也造成饲料工业一大难题。业者乐观查找蛋白质的新来源，并扩及蛋白质以外的氮来源，例如含氮量高的尿素。

1897年，Waesk等人提出反刍动物能转化非蛋白质氮为菌体蛋白质的想法。1949年，C.J.Watson等人喂食绵羊含有N15标记的尿素胶囊，4天后在绵羊血液、肝脏、肾脏中检验出含有N15的蛋白质。这证明了反刍动物可以利用非蛋白质氮。同年J.K.Looli等人以尿素当作唯一氮源喂食绵羊，发觉绵羊能够正氮平衡，表明绵羊瘤胃里的微生物能利用尿素合成其生长所需的10种必需氨基酸。自此，尿素及尿素化合物成为反刍动物的饲料添加剂了。

在化妆品中的应用：

尿素是一种很好用的保湿成分，它就存在于肌肤的角质层当中，属于肌肤自然 保湿因子NMF的主要成分。对肌肤来说，尿素具有保湿以及松软角质的功效，所以也能够防止角质层堵塞毛细孔，藉此改善粉刺的问题。用于面膜、护肤水、膏霜、护手霜等产品中保湿成份的添加。添加比例为3-5%。

试验室分析

方法名称：尿素—尿素的测定—中和滴定法

应用范围：本方法采纳滴定法测定尿素中尿素的含量。

本方法适用于尿素。

方法原理：供试品照氮测定法测定，用盐酸滴定液滴定，依据滴定液使用量，计算尿素的含量。

试剂：1.盐酸滴定液(0.2mol/L)

2.3%硫酸铜溶液

3.硫酸

4.20%氢氧化钠溶液

5.锌粒

6.4%硼酸溶液

7.甲基红指示液

8.甲基红-溴甲酚绿混合指示液

9.基准无水碳酸钠

仪器设备：

试样制备：1.盐酸滴定液(0.2mol/L)

配制：取盐酸18.0mL，加水适量使成1000mL，摇匀，得0.2mol/L盐酸滴定液。

标定：取在270~300℃干燥至恒重的基准无水碳酸钠约0.3g，精密称定，加水50mL使溶解，加甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴，用本液滴定至溶液由绿色转变为紫红色时，煮沸2分钟，冷却至室温，连续滴定至溶液由绿色变为暗紫色。每1mL盐酸滴定液（0.2mol/L）相当于10.60mg的无水碳酸钠。依据本液的消耗量与无水碳酸钠的取用量，算出本液的浓度。

2.甲基红指示液

取甲基红0.1g，加0.05mol/L氢氧化钠溶液7.4mL使溶解，再加水稀释至200mL。

3.甲基红-溴甲酚绿混合指示液

取0.1%甲基红的乙醇溶液20mL，加0.2%溴甲酚绿的乙醇溶液30mL，摇匀。

操作步骤：精密称取供试品约0.15g，置凯氏烧瓶中，加水25mL、3%硫酸铜溶液2mL与硫酸8mL，缓缓加热至溶液呈澄明的绿色后，连续加热30分钟，放冷，加水100mL，摇匀，沿瓶壁缓缓加20%氢氧化钠溶液75mL，自成一液层，加锌粒0.2g，