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肝臟如何處理血液中的氨?

肝臟是人體中重要的解毒器官,對于處理血液中的氨具有關鍵作用。氨主要來源于蛋白質代謝過程中產生的氨基酸脫氨基反應,若不及時清除,高濃度的氨會對中樞神經系統(tǒng)產生毒性作用,導致肝性腦病等嚴重問題。

在肝臟內,氨的主要處理方式是通過鳥氨酸循環(huán)(也稱為尿素循環(huán))轉化為無毒或低毒性的尿素。具體過程如下:
1. 首先,在線粒體中,氨與二氧化碳結合形成氨基甲酰磷酸,此步驟由氨基甲酰磷酸合成酶I催化。
2. 然后,氨基甲酰磷酸與鳥氨酸反應生成瓜氨酸,該反應需要消耗ATP,并且是由精氨琥珀酸合成酶催化的。
3. 接著,瓜氨酸被運出線粒體,在胞漿中與天冬氨酸結合形成精氨琥珀酸。此步驟同樣由精氨琥珀酸合成酶催化完成。
4. 精氨琥珀酸裂解產生延胡索酸和精氨酸,前者進入三羧酸循環(huán)繼續(xù)代謝;后者則被運回線粒體。
5. 最后,在線粒體內,精氨酸通過精氨酸酶的作用水解釋放出尿素并再生鳥氨酸,完成一次完整的尿素循環(huán)。產生的尿素隨后會被釋放到血液中,并最終隨尿液排出體外。

此外,肝臟還能通過谷氨酰胺合成途徑暫時降低血氨水平。當急性高氨血癥發(fā)生時,肝臟中的谷氨酸與氨結合生成谷氨酰胺,從而快速減輕氨對機體的毒害作用。然而,這只是一個臨時措施,因為多余的谷氨酰胺需要在腎臟等其他組織中進一步代謝為尿素或隨尿排出。

總之,肝臟通過鳥氨酸循環(huán)將有毒的氨轉化為無害的尿素,并通過谷氨酰胺合成途徑作為緊急應對機制來維持體內氨水平穩(wěn)定。
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