يستهل سنتاز I الكربامويل فسفات التخليق الحيوي لليوريا

يبدأ التخليق الحيوي لليوريا تتكاثف ثاني أكسيد الكربون والأمونيا و ATP، لتشكيل الكربامويل فسفات (Carbamoyl Phosphate)، بتفاعل يحفزه سنتاز I الكربامويل فسفات (الشكل 31-14). وتحوى أنسجة الإنسان شكلين من سنتاز الكربامويل فسفات هما: سنتازI الكربامويل فسفات، الإنزيم الوظيفي في تخليق اليوريا، وهو إنزيم في متقدرات الكبد. والشكل الثاني سنتاز II الكربامويل فسفات، وهو إنزيم في العصارة الخلوية يستخدم الجلوتامين، وليس الأمونيا، كمانح للنتروجين، ويشترك في التخليق الحيوي للبيرمميدين.

ويتطلب تشكيل الكربامويل فسفات جزيئين من الـ ATP. يعمل أحدهما كمصدر للفسفات. ويوفر تحول الثاني إلى AMP وبيروفسفات، إلى جانب الحلمهة المقترنة للبيروفسفات إلى أورثوفسفات، القوة المحركة لتخليق الرابطة الأميدية والرابطة الأنهيدريدية (اللامائية) الحمضية المختلطة للكربامويل فسفات. وبهذا الشكل فإن الفعل المتناسق لنازعة هيدروجين الجلوتامات وسنتاز I الكربامويل فسفات يدمج  النتروجين فى الكربامويل فسفات، وهو متوسط. ذو إمكانية كبيرة على نقل الزمر.

الشكل 31-14 : تفاعلات التخليق الحبوي لليوريا ومتوسطاته. - تظليل الزمر التي تحوي النتروجين والتي تشترك في تشكيل اليؤريا. يجري التفاعلان 1 و 2 في مطرس متقدرات الكبد والتفاعلات 3و4و5 في العصارة الالوية الكبدية. يدخل كل من CO2 (بشكل بيكربونات)، وأيون الأمونيوم، والأورنيثين، والسيترولين إلى المطرس المتقدري عن طريق حوامل نوعية (%) موجودة في الغشاء الداخلي للمتقدرات الكبدية.

يتقدم هذا التفاعل المعقد بالتدريج، على الأرجح كما يبلي: يشكل تفاعل البيكربونات وال ATP الكربونيل فسفات والـ ADP، ثم تحل الأمونيا محل ال ADP فيتشكل الكربامات والأورثوفسفات. ويتشكل في النهاية الكربامويل فسفات يفعل فسفتة الكربامات بالـ ATP الثاني. ويكون سنتازI الكربامويل فسفات هو المحدد للمعدل، أو المحدد للخطوة؛ إنزيم دورة اليوريا؛ ويكون هذا الإنزيم المنظم نشيطا فقط بوجود المنشحن التغارغي N- أسيتيل جلوتامات (N-acetylglutamate) .حيث يؤدي ارتباط هذا الأخير إلى تحربض تبدل فراغي يعزز ألفة السنتاز نجاه ال ATP.