第六节  糖异生（1h）

机体将非糖物质（乳酸、甘油和生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生(gluconeogenesis)，。

肝脏是糖异生的主要场所，肾脏也具有较大的糖异生潜能。

糖异生的原料主要是：丙酮酸或乳酸、甘油和生糖氨基酸。

一、糖异生过程

糖酵解途径的七步可逆反应就是糖异生途径的一部分，糖异生途径需要克服糖酵解途径的三个能障：己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。

1.丙酮酸羧化支路

丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化为草酰乙酸，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成 PEP。

丙酮酸羧化酶，四亚基同聚体，生物素辅基，位于线粒体。

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶由单一多肽链组成，分布于线粒体和胞液。

如图，草酰乙酸的跨膜转运，在丙酮酸或其它能转变为丙酮酸的物质进行糖异生时，线粒体的草酰乙酸需要进入胞液，再转化为 PEP。因为线粒体内膜对草酰乙酸不通透，需要通过苹果酸的形式穿梭，同时将线粒体内的NADH转运到胞液，用于 1,3-二磷酸甘油酸的还原。

当乳酸进行糖异生时，可生成 NADH，不需要转运，通过线粒体的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶直接合成 PEP，或通过天冬氨酸转运。

2.F-1,6-BP 转变为 F-6-P

果糖-1,6-二磷酸酶催化 F-1,6-BP 水解，生成 F-6-P。反应有较多能量释放，不可逆。

3.G-6-P 转变为葡萄糖

葡萄糖-6-磷酸酶水解 G-6-P，释放游离的葡萄糖，反应不可逆。

葡萄糖-6-磷酸酶位于肝脏和肾脏的内质网膜上，G-6-P 水解后直接释放进入内质网；肌肉和脑组织则缺乏这种酶，因此不能释放葡萄糖。

二、糖异生调节

1.底物循环与无效循环

糖异生和糖酵解也是2条方向相反的代谢途径。

在糖酵解和糖异生途径找中，中间产物会形成三个循环。

作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应，这种互变循环称之为底物循环。

如果两个途径的酶活性相等，则不能将代谢向前推进，结果仅是ATP分解释放出能量，因而称之为无效循环。

机体通过对底物循环的调节，主要是对后2个底物循环进行调节，以适应代谢需求。

糖异生的四个关键酶：

★丙酮酸羧化酶：别构调节

★PEP 羧激酶：合成的诱导和阻遏

★果糖-1,6-二磷酸酶：别构调节和激素调节

★葡萄-6-磷酸酶：底物水平影响

三、糖异生生理意义

1.饥饿时维持血糖浓度恒定  机体每日需要约 200g 葡萄糖，而机体肝脏糖原的储存不足 200g，禁食一天后即完全消耗。通过糖异生可以将非糖物质，特别是氨基酸转变为糖。因此人体即使完全不摄入糖，也可维持血糖稳定。

2.是补充肝糖原的重要途径，三碳途径

3.肾脏糖异生可以进一步调节酸碱平衡 

4.乳酸循环，回收利用乳酸，并防止乳酸堆积   

重点内容：糖异生的概念、关键酶及生理意义

难点内容：糖异生的调节