Cykl ornitynowy (mocznikowy lub mocznikowy cykl Krebsa) to cykl przemian biochemicznych trzech aminokwasów: ornityny, cytruliny i argininy prowadzący do powstania mocznika.
Do cyklu wprowadzany jest karbamylofosforan powstały z NH3 i C02.
Przebiega w mitochondriach i cytoplazmie komórek wątroby i wymaga dostarczenia energii w postaci ATP.
Reakcje zużywania aminokwasów rozpoczynają się od odłączenia grupy aminowej w procesie deaminacji. Produktami tych reakcji są łańcuchy węglowe (tzw. ketokwasy) oraz jon amonowy.
W komórkach człowieka łańcuchy węglowe po przemianach mogą być włączone w glikolizę lub do cyklu Krebsa.
Jon amonowy jest silnie toksyczny. W organizmie człowieka jest więc szybko przekształcany w substancję mniej toksyczną i dobrze rozpuszczalną w wodzie-mocznik. Zużycie większości aminokwasów rozpoczyna się od przeniesienia reszty aminowej (-NH2) (reakcja transaminacji) z rozkładanego aminokwasu na jedną z dwóch cząsteczek: glutaminian lub pirogronian. Ten pierwszy przekształca się wówczas w glutaminę, drugi w alaninę. Aminokwasy te są wydzielane do krwi i wędrują do wątroby. Następnie glutamina ulega deaminacji, a powstający jon amonowy natychmiast przetwarzany jest w tak zwany karbamylofosforan. Ten włączony jest do cyklu mocznikowego (ornitynowego). Zachodzi częściowo w cytoplazmie, częściowo w mitochondrium, gdzie sprzężony jest z cyklem Krebsa. Cykl mocznikowy jest silnie endoergiczny - do wytworzenia 1mo!a mocznika zużywane są 4 mole wiązań wysokoenergetycznych. Mocznik z krwią wędruje do nerek, gdzie jest wydalany. Tak więc nadmiar azotu z aminokwasów jest usuwany przez cykl ornitynowy.