Основна маса азоту з організму виводиться у вигляді сечовини. Зниження активності якого ферменту в печінці призводить до гальмування синтезу сечовини і нагромадження амоніаку в крові і тканинах?

Чому це правильна відповідь

Синтез сечовини є головним шляхом знешкодження амоніаку в організмі людини, і саме печінка є центральним органом, де відбувається цикл сечовини. Початковий, найкритичніший і швидкість-лімітувальний етап цього циклу каталізується ферментом карбамоїлфосфатсинтазою І (КФС-I), яка локалізована в матриксі мітохондрій гепатоцитів. Цей фермент використовує амоніак, CO₂ та дві молекули АТФ для синтезу карбамоїлфосфату — вихідної сполуки, без якої цикл сечовини не може розпочатися. Тому будь-яке зниження активності КФС-I призводить до безпосереднього блокування всього циклу. Механізм дії КФС-I залежить від наявності її незамінного алостеричного активатора — N-ацетилглутамату, який синтезується з глутамату та ацетил-КоА. У нормі підвищення рівня амоніаку стимулює утворення N-ацетилглутамату, що активує карбамоїлфосфатсинтазу та прискорює детоксикацію. Якщо активність ферменту знижена спадково або внаслідок патологічних процесів у печінці, утворення карбамоїлфосфату падає, і амоніак залишається незнешкодженим. Нездатність печінки перетворювати амоніак на сечовину спричиняє гіперамоніємію — надзвичайно токсичний стан, особливо небезпечний для нервової системи. Амоніак легко проникає через гематоенцефалічний бар’єр і в мозку залучається до синтезу глутаміну, що викликає осмотичне набухання астроцитів, набряк мозку, порушення нейромедіації та інші тяжкі неврологічні прояви. Гіперамоніємія також пригнічує цикл Кребса, оскільки амоніак зв’язує α-кетоглутарат, зменшуючи продукцію АТФ. Саме тому карбамоїлфосфатсинтаза І є ключовим ферментом детоксикації амоніаку. Її дефіцит — часткова або повна втрата активності — одразу веде до накопичення амоніаку й різкого уповільнення синтезу сечовини. Жоден інший фермент циклу сечовини не визначає його початок так безпосередньо й не викликає настільки ранню і тяжку гіперамоніємію у разі дефіциту. Тому правильна відповідь — карбамоїлфосфатсинтаза, адже саме її недостатність повністю блокує старт синтезу сечовини і призводить до найбільш вираженого накопичення амоніаку.