【生化考点】：糖代谢——糖异生途径

糖异生（Gluconeogenesis，gluco-指糖，neogenesis-指新生）：由简单的非糖前体（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为糖（葡萄糖或糖原）的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转。由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步可逆反应，但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应，绕过酵解过程中不可逆的三个反应。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。在哺乳动物中，肝是糖异生的主要器官，正常情况下，肾的糖异生能力只有肝的1/10，长期饥饿时肾糖异生能力则可大为增强。

1、糖异生的总反应式

糖异生是两分子丙酮酸形成一分子葡萄糖的总反应，可用下式表示：

由葡萄糖经酵解途径形成丙酮酸可产生两个ATP分子。由丙酮酸合成葡萄糖需消耗4个ATP分子和两个GTP分子即6个高能磷酸键。结果是，糖异生需消耗4个额外的高能键。

（生成两个NADH和消耗两个NADPH抵消了噢~）

2、三步不可逆反应的迂回（重点）

3、糖异生作用的调节（考填空题多）

糖异生和糖酵解相互制约又相互协调的关系主要是通过两种途径不同的酶活性和浓度起作用。糖异生中6-磷酸葡萄糖酶、1,6-二磷酸果糖酶、丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶是糖异生作的关键酶。

(1)磷酸果糖激酶(PFK)和1,6-二磷酸果糖磷酸酶的调节

1,6-二磷酸果糖酶是糖异生作用中最关键的调控酶，磷酸果糖激酶是糖酵解作用中最关键的调控酶。

ΑTP、柠檬酸是1,6-二磷酸果糖(酯)酶的激活剂；ΑMP和2,6-二磷酸果糖是1,6-二磷酸果糖酶的抑制剂可降低糖异生作用，并激活磷酸果糖激酶的活性，从而加速糖酵解。

(2)丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶之间的调节

①丙酮酸激酶（糖酵解途径的酶）受高浓度ΑTP和丙氨酸的抑制；受到1,6-二磷酸果糖的正反馈激活；

②丙酮酸羧化酶的活性受乙酰 CoΑ和ΑTP激活，受ΑDP抑制。凡可转变为乙酰 CoΑ的脂酸代谢产物都能促进糖异生作用；

③磷酸烯醇丙酮酸羧激酶的活性受GTP促进，从而增进糖异生作用；ΑDP的浓度升高磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶受到抑制，而使糖异生作用停止进行。

总结：ATP、GTP、柠檬酸促进糖异生，ΑMP、2,6-二磷酸果糖、ΑDP抑制糖异生。

4、激素对糖异生的调节（了解）

激素调节糖异生作用对维持机体的恒稳状态十分重要，激素对糖异生调节实质是调节糖异生和糖酵解这两个途径的调节酶以及控制供应肝脏的脂肪酸，更大量的脂肪酸的获得使肝脏氧化更多的脂肪酸，也就促进葡萄糖合成，胰高血糖素促进脂肪组织分解脂肪，增加血浆脂肪酸，所以促进糖异生；而胰岛素的作用则正相反。胰高血糖素和胰岛素都可通过影响肝脏酶的磷酸化修饰状态来调节糖异生作用，胰高血糖素激活腺苷酸环化酶以产生cAMP，也就激活cAMP依赖的蛋白激酶，后者磷酸化丙酮酸激酶而使之抑制，这一酵解途径上的调节酶受抑制就刺激糖异生途径，因为阻止磷酸烯醇式丙酮酸向丙酮酸转变。胰高血糖素降低2，6-二磷酸果糖在肝脏的浓度而促进1,6-二磷酸果糖转变为6磷酸果糖，这是由于2,6-二磷酸果糖是1,6-二磷酸果糖酶的别构抑制物，又是6磷酸果糖激酶的别构激活物，胰高血糖素能通过cAMP促进双功能酶（6磷酸果糖激酶2/果糖2,6-二磷酸酶）磷酸化。这个酶经磷酸化后就灭活激酶部位却活化磷酸酶部位，因而2,6-二磷酸果糖生成减少，而被6磷酸果糖增多（磷酸酶功能）。这种由胰高血糖素引致的2,6-二磷酸果糖下降，使6磷酸果糖激酶1活性下降，果糖二磷酸酶活性增高，果糖二磷酸转变为6磷酸果糖，有利糖异生，而胰岛素的作用正相反。

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