糖異生

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糖異生（英語(yǔ)：Gluconeogenesis^[1]）又稱(chēng)糖質(zhì)新生作用，指的是非碳水化合物（乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等）轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/w/%E8%91%A1%E8%90%84%E7%B3%96" title="葡萄糖">葡萄糖或糖原的過(guò)程。糖異生保證了機(jī)體的血糖水平處于正常水平。糖異生的主要器官是肝。腎在正常情況下糖異生能力只有肝的十分之一，但長(zhǎng)期饑餓時(shí)腎糖異生能力可大為增強(qiáng)。

目錄 1 糖異生途徑 2 能量消耗 3 外部連結(jié) 4 參考文獻(xiàn) 5 參考來(lái)源

糖異生途徑

當(dāng)肝或腎以丙酮酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)，糖異生中的其中七步反應(yīng)是糖酵解中的逆反應(yīng)，它們有相同的酶催化。但是糖酵解中有三步反應(yīng)，是不可逆反應(yīng)。在糖異生時(shí)必須繞過(guò)這三步反應(yīng)，代價(jià)是更多的能量消耗。

這三步反應(yīng)都是強(qiáng)放熱反應(yīng)，它們分別是：

1. 葡萄糖經(jīng)己糖激酶（Hexokinase）催化生成6-磷酸葡萄糖 ΔG= -33.5 kJ/mol
2. 6-磷酸果糖經(jīng)磷酸果糖激酶催化生成1，6-二磷酸果糖 ΔG= -22.2 kJ/mol
3. 磷酸烯醇式丙酮酸經(jīng)丙酮酸激酶生成丙酮酸 ΔG= -16.7 kJ/mol

這三步反應(yīng)會(huì)這樣被繞過(guò)：

1. 葡萄糖-6-磷酸酶催化6-磷酸葡萄糖生成葡萄糖。
2. 果糖1，6-二磷酸酶催化1，6-二磷酸果糖生成6-磷酸果糖。
3. 丙酮酸在一元羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)酶的幫助下進(jìn)入線粒體，在丙酮酸羧化酶的催化下，消耗一分子ATP，生成草酰乙酸。草酰乙酸不能通過(guò)線粒體膜。在蘋(píng)果酸-天冬氨酸穿梭里，草酰乙酸通過(guò)了線粒體膜之后，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的幫助下成為磷酸烯醇式丙酮酸。反應(yīng)消耗一分子GTP。

能量消耗

糖異生是耗能的過(guò)程，從兩分子丙酮酸開(kāi)始，最終合成一分子葡萄糖，需要消耗6分子ATP/GTP，相比糖酵解過(guò)程能凈消耗2ATP。

這六分子ATP/GTP是在三步反應(yīng)里面被消耗的，而生成一分子六碳化合物要重復(fù)這過(guò)程一次，所以總的能量消耗是3×2=6：

1. 丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下，消耗一分子ATP，生成草酰乙酸。
2. 草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的幫助下成為磷酸烯醇式丙酮酸。反應(yīng)消耗一分子GTP。
3. 3-磷酸甘油醛在磷酸甘油醛激酶的幫助下，消耗一分子ATP生成1,3二磷酸甘油酸。注意，這一反應(yīng)是可逆的。

外部連結(jié)

• 糖異生 (英文)

參考文獻(xiàn)

新陳代謝圖 葡糖醛酸代謝 戊糖相互轉(zhuǎn)換 肌醇代謝 纖維素與蔗糖代謝 淀粉與糖原代謝 其他糖類(lèi)代謝 磷酸戊糖途徑  糖酵解 與糖異生 氨基糖代謝 小氨基酸合成 支鏈氨基酸合成 嘌呤生物合成 組氨酸代謝 芳香族氨 基酸合成 丙酮酸脫羧 發(fā)酵 脂肪酸代謝 尿素循環(huán) 天冬氨酸族氨基酸合成  卟啉類(lèi)和 類(lèi)咕啉代謝 三羧酸循環(huán)  谷氨酸族 氨基酸合成 嘧啶生物合成

代謝：糖代謝：糖酵解/糖異生酶 糖酵解 己糖激酶（HK1、HK2、HK3、葡萄糖激酶）→/葡萄糖-6-磷酸← · 葡萄糖異構(gòu)酶 · 磷酸果糖激酶1 （ PFKL、肌肉、血小板）→/果糖-1,6-二磷酸酶← 醛縮酶（A、醛縮酶B、醛縮酶C） · 磷酸丙糖異構(gòu)酶 甘油醛-3-磷酸脫氫酶 · 磷酸甘油酸激酶 · 磷酸甘油酸變位酶 · 烯醇化酶 · 丙酮酸激酶（PKLR、PKM2） 只存在于糖異生中 到草酰乙酸: 丙酮酸羧化酶 · 磷酸烯醇丙酮酸羧化激酶 自乳酸（科里循環(huán)）: 乳酸脫氫酶 自丙氨酸（丙氨酸循環(huán)）: 丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶 自甘油: 甘油激酶 · 甘油脫氫酶 調(diào)控 果糖-6-磷酸，2-激酶：果糖-2,6-二磷酸酶（ PFKFB1、PFKFB2、PFKFB3、PFKFB4） · 雙磷酸甘油酸變位酶

代謝（分解代謝和合成代謝） 主要概念 代謝途徑 · 代謝網(wǎng)絡(luò) · 基本營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型 細(xì)胞呼吸 呼吸作用 糖酵解 → 丙酮酸脫羧 → 三羧酸循環(huán) → 氧化磷酸化（電子傳遞鏈 + 三磷酸腺苷合酶） 特殊途徑 蛋白質(zhì)代謝 蛋白質(zhì)生物合成 · 蛋白質(zhì)分解代謝 糖代謝 （糖分解代謝 和糖合成代謝） 人類(lèi) 糖酵解 ? 糖異生 糖原分解 ? 糖原生成 磷酸戊糖途徑 · 果糖分解 · 半乳糖分解 糖基化（N-連接糖基化 · O-連接糖基化） 非人類(lèi) 光合作用 · 不生氧光合作用 · 化能合成 · 碳固定 · 木糖代謝 脂類(lèi)代謝 （脂類(lèi)分解, 脂類(lèi)合成） 脂肪酸代謝 脂肪酸降解（β-氧化） · 脂肪酸合成 其他 甾族化合物代謝 · 鞘脂類(lèi) · 類(lèi)花生酸代謝 · 酮癥 氨基酸 氨基酸合成  · 尿素循環(huán) 核苷酸代謝 嘌呤代謝  · 補(bǔ)救途徑 · 嘧啶代謝 其他 金屬代謝（鐵代謝） · 乙醇代謝 生化：小分子代謝：醇 · 糖類(lèi)（糖醇、糖酸、苷） · 脂類(lèi)（酸/中、磷、甾、鞘、類(lèi)） · 氨基酸/中 · 核（核苷/中） · 四吡咯/中

參考來(lái)源

• 維基百科-糖異生

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