gluconeogenesis

定義：體內從非糖類物質如氨基酸、丙酮酸、甘油等合成葡萄糖的代謝，是維持血糖水平的重要過程。

學科：生物化學與分子生物學_新陳代謝

相關名詞：葡萄糖 丙酮酸 糖酵解 不可逆反應

圖片來源：視覺中國

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糖異生指的是體內以非糖物質作為前體合成葡萄糖的作用，非糖物質包括乳酸、丙酮酸、丙酸、甘油以及某些氨基酸等。它存在于所有的動物、植物、真菌以及微生物中，對于高等動物具有特別重要的意義。人腦以葡萄糖作為主要能源，對葡萄糖具有高度的依賴性。成人腦每日大約需要120克葡萄糖，占人體對葡萄糖每日總需要量（約160克）的3/4。體液中的葡萄糖含量大約為20克，糖原可提供的葡萄糖約為190克。因此，在一般情況下，體內葡萄糖量足夠維持一天的需要。但如果機體處于饑餓、劇烈運動、膳食中葡萄糖攝入量不足、肝糖原耗竭等任一情況下，就必須由非糖物質轉化成葡萄糖供能，此時糖異生發揮作用以維持血糖水平。

在高等動物中，糖異生作用主要存在于肝臟。糖異生作用的絕大部分反應是糖酵解的逆反應。

糖酵解作用有三步反應是不可逆的，即：

1.由己糖激酶催化的葡萄糖和ATP（腺苷三磷酸）生成葡萄糖-6-磷酸和ADP（腺苷二磷酸）；

2.由磷酸果糖激酶催化的果糖-6-磷酸和ATP形成果糖-1,6-二磷酸和ADP；

3.由丙酮酸激酶催化的磷酸烯醇式丙酮酸和ADP形成丙酮酸和ATP。

針對糖酵解的三步不可逆反應，糖異生“繞道前進，另辟蹊徑，逆向而行”，即：

1.丙酮酸和ATP在丙酮酸羧化酶催化下生成草酰乙酸，草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶催化下生成磷酸烯醇式丙酮酸；

2.果糖-1,6-二磷酸在果糖-1,6-二磷酸酶催化下生成果糖-6-磷酸；

3.葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶催化下生成葡萄糖。糖異生和糖酵解相互協調、相互制約，這種關系主要是受兩種途徑不同的酶活性和底物濃度的調節。

（延伸閱讀作者：東北師范大學生命科學學院副教授 崔思思）

責任編輯：張鵬輝