糖異生（英語：Gluconeogenesis[1]）又稱糖質新生作用，指的是非碳水化合物（乳酸、丙酮酸、甘油、生糖胺基酸等）轉變為葡萄糖或糖原的過程。糖異生保證了機體的血糖水平處於正常水平。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，但長期飢餓時腎糖異生能力可大為增強。
糖異生途徑
當肝或腎以丙酮酸為原料進行糖異生時，糖異生中的其中七步反應是糖酵解中的逆反應，它們有相同的酶催化。但是糖酵解中有三步反應，是不可逆反應。在糖異生時必須繞過這三步反應，代價是更多的能量消耗。
這三步反應都是強放熱反應，它們分別是：
- 葡萄糖經己糖激酶（Hexokinase）催化生成6-磷酸葡萄糖 ΔG= -33.5 kJ/mol
- 6-磷酸果糖經磷酸果糖激酶催化生成1，6-二磷酸果糖 ΔG= -22.2 kJ/mol
- 磷酸烯醇式丙酮酸經丙酮酸激酶生成丙酮酸 ΔG= -16.7 kJ/mol
這三步反應會這樣被繞過：
- 葡萄糖-6-磷酸酶催化6-磷酸葡萄糖生成葡萄糖。
- 果糖1，6-二磷酸酶催化1，6-二磷酸果糖生成6-磷酸果糖。
- 丙酮酸在一元羧酸轉運酶的幫助下進入粒線體，在丙酮酸羧化酶的催化下，消耗一分子ATP，生成草醯乙酸。草醯乙酸不能通過粒線體膜。在蘋果酸-天冬氨酸穿梭里，草醯乙酸通過了粒線體膜之後，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。反應消耗一分子GTP。
能量消耗
糖異生是耗能的過程，從兩分子丙酮酸開始，最終合成一分子葡萄糖，需要消耗6分子ATP/GTP，相比糖酵解過程能淨消耗2ATP。
這六分子ATP/GTP是在三步反應裡面被消耗的，而生成一分子六碳化合物要重複這過程一次，所以總的能量消耗是3×2=6：
- 丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下，消耗一分子ATP，生成草醯乙酸。
- 草醯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。反應消耗一分子GTP。
- 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，這一反應是可逆的。
外部連結
參考文獻
- ↑ gluco指糖；neogenesis是希臘語 νεογέννηση，neojénnissi意思是「重新生成」
參考來源
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