糖异生知识点总结

什么是糖异生：糖异生作用是指以非糖物质（氨基酸、乳酸、丙酮酸、甘油）为前体合成葡萄糖的过程。该代谢途径主要发生在动物体的肝和肾中。

糖异生的前体物质：凡是可以生成丙酮酸或柠檬酸循环的中间产物的物质，都可以作为糖异生的前体，如大多数氨基酸是生糖氨基酸，这些氨基酸通过转变为丙酮酸、草酰乙酸、α-酮戊二酸等物质进入糖异生途径。此外，乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、奇数脂肪酸分解产生的琥珀酰-CoA等物质也能作为糖异生的前体。

糖异生的本质：糖异生归根到底是丙酮酸或能转变为丙酮酸的非糖物质转化为糖的过程，但糖异生并不是糖酵解的简单逆反应，问题的关键在于糖酵解中有3步不可逆反应，糖异生必须采取迂回措施绕过这3个逆反应，才能最终实现糖异生，所以对糖异生的掌握离不开对糖酵解中3步不可逆反应的深刻认识。

迂回措施一：丙酮酸通过草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸

需要注意的是，丙酮酸羧化酶存在于线粒体基质，而葡糖异生中形成葡萄糖-6-磷酸的其他酶都是细胞溶胶酶，因此生成的草酰乙酸需要通过苹果酸途径跨过线粒体，在细胞质中参与反应，过程如下：

迂回措施二：1，6-二磷酸-果糖在果糖-1，6-二磷酸酶的催化下生成6-磷酸果糖

迂回措施三：葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸酶的催化下生成葡萄糖

需要注意的是：脑和肌肉中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，因此脑和肌肉不能利用葡萄糖-6-磷酸生成葡萄糖

糖异生的能量消耗：2分子丙酮酸合成1分子葡萄糖，共消耗4ATP+2GTP，额外的4个高能磷酸键的能量用于将不可逆反应转变为可以通行的反应

（1）丙酮酸→草酰乙酸（丙酮酸羧化酶、线粒体、2ATP）

（2）草酰乙酸→PEP（PEP羧激酶，2GTP）

（3）3-磷酸甘油酸→1，3-二磷酸甘油酸（磷酸甘油酸激酶，细胞质，2ATP）

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，机体需要通过糖异生作用生成葡萄糖来维持血糖浓度的相对恒定

②补充肝糖原。肝脏利用乳酸、甘油、丙酮酸等三碳化合物通过糖异生为糖原的途径为糖原合成的间接途径

③回收乳酸分子中的能量。乳酸在肌肉中通过无氧酵解产生，但肌肉组织糖异生作用很弱，且不能自由生成葡萄糖，故将产生的乳酸转运至肝脏重新生成葡萄糖后再加以利用

④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谷氨酰胺脱氨基，生成NH3，NH3可以中和H+，有利于维持机体酸碱平衡

Coricycle：可立氏循环，又称为乳酸循环，指肌肉收缩（尤其是供氧不足时）产生的乳酸扩散到血液，经血液循环转运至肝脏，在肝脏中通过葡糖异生途径转变为葡萄糖，又回到血液随血流供应肌肉和脑对葡萄糖的需要，该循环即为乳酸循环。乳酸循环的意义在于防止乳酸积累引起机体酸中毒以及回收乳酸中剩余的能量加以利用。