115年:(醫檢)檢驗(1)
尿素主要在下列何種器官形成？
A腎臟
B肝臟
C脾臟
D心臟
詳細解析
本題觀念：
本題考查人體代謝生理學中的尿素循環 (Urea Cycle)，又稱為鳥胺酸循環 (Ornithine Cycle)。這是人體處理蛋白質代謝廢物（氨）的核心機制。氨 (Ammonia, NH₃) 是胺基酸分解代謝產生的高毒性產物，若在血液中累積會導致嚴重的神經毒性（如肝性腦病變）。人體必須將其轉化為毒性較低、水溶性高的尿素 (Urea)，才能安全地通過血液運輸並經由腎臟排出體外。
選項分析
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A. 腎臟 (Kidney)：錯誤。
- 腎臟的主要功能是排泄尿素。
- 雖然腎臟細胞中含有部分的尿素循環酵素（如 Argininosuccinate synthetase），且能進行糖質新生時產生極少量的尿素，但其生成量相較於肝臟微乎其微。
- 腎臟在氮代謝中的另一重要角色是進行「產氨作用 (Ammoniagenesis)」，利用麩醯胺酸 (Glutamine) 產生氨並排入尿液以調節酸鹼平衡，而非主要負責合成尿素。
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B. 肝臟 (Liver)：正確。
- 肝臟是體內唯一擁有完整尿素循環所需之五種關鍵酵素（如 Carbamoyl phosphate synthetase I, Ornithine transcarbamylase, Arginase-1 等）的器官。
- 尿素循環主要發生在肝臟細胞 (Hepatocytes) 的粒線體與細胞質中。
- 在此過程中，兩分子的氨（一個來自游離氨，一個來自天門冬胺酸 Aspartate）與二氧化碳結合，消耗 ATP，最終形成尿素。
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C. 脾臟 (Spleen)：錯誤。
- 脾臟屬於淋巴免疫系統，主要功能為過濾血液、回收老舊紅血球以及儲存血小板與白血球，與尿素的生化合成無關。
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D. 心臟 (Heart)：錯誤。
- 心臟負責泵送血液，其代謝主要依賴有氧呼吸產生能量（特別是脂肪酸氧化），並不具備合成尿素的酵素系統。
答案解析
尿素的生物合成途徑稱為「尿素循環」，此過程需要特定的酵素群。在人體中，只有肝臟細胞具有完整的酵素系統（特別是速率決定酵素 CPS-I 及最終產酶 Arginase-1）能大量且有效地將有毒的氨轉化為尿素。合成後的尿素會釋放到血液中，隨後經由腎臟過濾並透過尿液排出體外。因此，尿素主要在肝臟形成。
故正確答案為 (B) 肝臟。
核心知識點
醫事檢驗師國考備考重點：
- 代謝場所：尿素循環主要發生於 肝臟 (Liver)。反應跨越 粒線體 (Mitochondria) 與 細胞質 (Cytosol)。
- 粒線體內反應：Citrulline 的合成 (酵素：CPS-I, OTC)。
- 細胞質內反應：Argininosuccinate 到 Urea 的生成 (酵素：ASS, ASL, Arginase)。
- 關鍵酵素與疾病：
- 速率決定步驟：Carbamoyl phosphate synthetase I (CPS-I)，需 N-acetylglutamate (NAG) 作為異位活化劑。
- 酵素缺乏會導致 高血氨症 (Hyperammonemia) 及各型尿素循環障礙 (Urea Cycle Disorders, UCDs)。
- 臨床檢驗指標：
- BUN (Blood Urea Nitrogen)：反映腎功能及蛋白質代謝狀況。
- NH₃ (Ammonia)：評估肝昏迷、肝衰竭或先天性代謝異常的重要指標。