糖异生:由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。该代谢途径主要存在于肝及肾中。糖异生主要沿酵解途径逆行,但由于有三步反应(己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶)为不可逆反应,故需经另外的反应绕行。
1.G-6-P → G:由葡萄糖-6-磷酸酶催化进行水解,该酶是糖异生的关键酶之一,不存在于肌肉组织中,故肌肉组织不能生成自由葡萄糖。
2.F-1,6-BP → F-6-P:由果糖1,6-二磷酸酶-1催化进行水解,该酶也是糖异生的关键酶之一。
3.丙酮酸→ 磷酸烯醇式丙酮酸:经由丙酮酸羧化支路完成,即丙酮酸进入线粒体,在丙酮酸羧化酶(需生物素)的催化下生成草酰乙酸,后者转变为苹果酸穿出线粒体并回复为草酰乙酸,再在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下转变为磷酸烯醇式丙酮酸,这两个酶都是关键酶。
糖异生的原料主要来自于生糖氨基酸、甘油和乳酸。 糖异生的生理意义:
1.在饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定:在较长时间饥饿的情况下,机体需要靠糖异生作用生成葡萄糖以维持血糖浓度的相对恒定。
2.回收乳酸分子中的能量:由于乳酸主要是在肌肉组织经糖的无氧酵解产生,但肌肉组织糖异生作用很弱,且不能生成自由葡萄糖,故需将产生的乳酸转运至肝脏重新生成葡萄糖后再加以利用。
葡萄糖在肌肉组织中经糖的无氧酵解产生的乳酸,可经由血循环转运至肝脏,再经糖的异生作用生成自由葡萄糖后转运至肌肉组织加以利用,这一循环过程就称为乳酸循环(Cori循环)。
3.维持酸碱平衡:肾脏中生成的α-酮戊二酸可转变为草酰乙酸,然后经糖异生途径生成葡萄糖,这一过程可促进肾脏中的谷氨酰胺脱氨基,生成NH3,后者可用于中和H+,故有利于维持酸碱平衡 |
