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尿素循环的关键酶是鸟氨酸转氨甲酰酶（OTC, Ornithine Transcarbamylase）。这个酶催化的是尿素循环中的第二步反应，即将氨基甲酰磷酸与鸟氨酸结合生成瓜氨酸。这是尿素循环中非常重要的一步，因为如果没有这一步的顺利进行，整个尿素循环就会受阻，导致氨无法有效地转化为尿素排出体外，可能引起血液中氨水平升高，对健康造成威胁。
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