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由氨及二氧化碳与鸟氨酸缩合形成瓜氨酸、精氨酸，再由精氨酸分解释出尿素和鸟氨酸。此过 程中鸟氨酸起了催化尿素产生的作用。总反应式：
NH3＋CO2＋3ATP＋Asp＋2H2O→尿素＋2ADP＋2Pi＋AMP＋PPi＋延胡索酸
在这一过程中：①尿素分子中的氮（两个氨基），第一个来自氨甲酰磷酸（或游离的NH3），第二个来自天冬 氨酸（Asp）；②每合成1mol尿素需消耗3molATP中的4个高能磷酸键；③每形成1mol尿素，可以清除2mol氨和 1molCO2；④循环中消耗的Asp可通过延胡索酸转变为草酰乙酸，再通过转氨基作用，从其他α-氨基酸获得氨 基而再生。