尿素循环（urea cycle）又称鸟氨酸循环，由Krebs和Henseleit于1932年发现，是哺乳动物肝脏将有毒游离NH₃转化为无毒尿素的核心途径。循环跨线粒体和细胞质两个区室进行：线粒体中，NH₃与CO₂经氨甲酰磷酸合成酶I（CPS-I）消耗2ATP合成氨甲酰磷酸，与鸟氨酸缩合为瓜氨酸；瓜氨酸转运至细胞质后，与[[C4：天冬氨酸（Asp，aspartate）]]缩合为精氨琥珀酸（消耗ATP→AMP+PPi），裂解为精氨酸和延胡索酸；精氨酸经精氨酸酶水解释放尿素并再生鸟氨酸。每轮循环消耗3ATP（等当量4个高能磷酸键）并合成一分子尿素（含两个氮：一个来自游离NH₃，一个来自天冬氨酸）。CPS-I为限速酶，受N-乙酰谷氨酸（NAG）别构激活。尿素循环与三羧酸循环通过延胡索酸相互联通，形成Krebs自行车（Krebs bicycle）。
参考资料
• Krebs & Henseleit, Urea formation in the animal body, 1932
• 尿素循环障碍与高氨血症