糖异生的生理意义及作用

糖异生的生理意义及作用

糖异生的生理意义

1、糖异生是什么

糖异生,又称为葡糖异生。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。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步进似平衡反应的逆反应,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。

2、糖异生的途径

糖异生:由非糖物质转变为葡萄糖的过程称为糖异生,是体内单糖生物合成的唯一途径。肝脏是糖异生的主要器官,长期饥饿、酸中毒时肾脏的异生作用增强;糖异生的途径基本上是糖酵解的逆向过程,但不是可逆过程。酵解过程中三个关键酶催化的反应是不可逆的.,故需通过糖异生的4个关键酶(葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1,6-二磷酸酶、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸激酶)绕过糖酵解的三个能障生成葡萄糖。

3、糖异生的生理意义

糖异生作用的主要生理意义是保证在饥饿情况下,血糖浓度的相对恒定;糖异生作用与乳酸的作用密切关系:在激烈运动时,肌肉糖酵解生成大量乳酸,后者经血液运到肝脏可再合成肝糖原和葡萄糖,因而使不能直接产生葡萄糖的肌糖原间接变成血糖,并且有利于回收乳酸分子中的能量,更新肌糖原,防止乳酸酸中毒的发生;协助氨基酸代谢:实验证实进食蛋白质后,肝中糖原含量增加;禁食晚期、糖尿病或皮质醇过多时,由于组织蛋白质分解,血浆氨基酸增多,糖的异生作用增强,因而氨基酸成糖可能是氨基酸代谢的主要途径;促进肾小管泌氨的作用:长期禁食后肾脏的糖异生可以明显增加,发生这一变化的原因可能是饥饿造成的代谢性酸中毒,体液pH降低可以促进肾小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成,使成糖作用增加,有利于排氢保纳作用的进行。

糖异生的作用

非糖的前体物质如丙酮酸、甘油、乳酸和绝大多数氨基酸、三羧酸循环的中间代谢物等转变为葡萄糖和糖原的过程。主要在肝脏中进行,在肾脏也可进行。糖异生途径基本上按糖酵解逆行过程进行。酵解途径中有7步反应是可逆的;但已糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的三个反应,是不可逆反应。

糖异生的调节

激素对糖异生的调节: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;代谢物对糖异生的调节:糖异生原料的浓度对糖异生作用的调节:血浆中甘油、乳酸和氨基酸浓度增加时,使糖的异生作用增强。例如饥饿情况下,脂肪动员增加,组织蛋白质分解加强,血浆甘油和氨基酸增高;激烈运动时,血乳酸含量剧增,都可促进糖异生作用;乙酰辅酶A浓度对糖异生的影响:乙酰辅酶A决定了丙酮酸代谢的方向,脂肪酸氧化分解产生大量的乙酰辅酶A可以抑制丙酮酸脱氢酶系,使丙酮酸大量蓄积,为糖异生提供原料,同时又可激活丙酮酸羧化酶,加速丙酮酸生成草酰乙酸,使糖异生作用增强。