答案解析:
尿素合成过程
氨基甲酰磷酸的合成:在肝细胞线粒体中,CO2和NH3在氨基甲酰磷酸合成酶 I(CPS-I)的催化下,消耗 2 分子 ATP,合成氨基甲酰磷酸。这是尿素合成的第一步。
瓜氨酸的合成:氨基甲酰磷酸与鸟氨酸在鸟氨酸氨基甲酰转移酶(OCT)的催化下,生成瓜氨酸。瓜氨酸生成后离开线粒体进入胞液。
精氨酸代琥珀酸的合成:在胞液中,瓜氨酸与天冬氨酸在精氨酸代琥珀酸合成酶的催化下,由 ATP 供能,生成精氨酸代琥珀酸。
精氨酸的生成:精氨酸代琥珀酸在精氨酸代琥珀酸裂解酶的催化下,裂解生成精氨酸和延胡索酸。
尿素的生成:精氨酸在精氨酸酶的作用下,水解生成尿素和鸟氨酸。鸟氨酸可通过载体转运进入线粒体,再次参与尿素合成循环。
因此,能裂解生成尿素的直接物质是精氨酸。