糖異生的生理意義
1、糖異生是什麼
糖異生,又稱為葡糖異生。由簡單的非糖前體(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉變為糖(葡萄糖或糖原)的過程。糖異生不是糖酵解的簡單逆轉。雖然由丙酮酸開始的糖異生利用了糖酵解中的七步進似平衡反應的逆反應,但還必需利用另外四步酵解中不曾出現的酶促反應,繞過酵解過程中不可逆的三個反應。糖異生保證了機體的血糖水平處於正常水平。
2、糖異生的途徑
糖異生:由非糖物質轉變為葡萄糖的過程稱為糖異生,是體內單糖生物合成的唯一途徑。肝臟是糖異生的主要器官,長期飢餓、酸中毒時腎臟的異生作用增強;糖異生的途徑基本上是糖酵解的逆向過程,但不是可逆過程。酵解過程中三個關鍵酶催化的反應是不可逆的.,故需通過糖異生的4個關鍵酶(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)繞過糖酵解的三個能障生成葡萄糖。
3、糖異生的生理意義
糖異生作用的主要生理意義是保證在飢餓情況下,血糖濃度的相對恆定;糖異生作用與乳酸的作用密切關係:在激烈運動時,肌肉糖酵解生成大量乳酸,後者經血液運到肝臟可再合成肝糖原和葡萄糖,因而使不能直接產生葡萄糖的肌糖原間接變成血糖,並且有利於回收乳酸分子中的能量,更新肌糖原,防止乳酸酸中毒的發生;協助氨基酸代謝:實驗證實進食蛋白質後,肝中糖原含量增加;禁食晚期、糖尿病或皮質醇過多時,由於組織蛋白質分解,血漿氨基酸增多,糖的異生作用增強,因而氨基酸成糖可能是氨基酸代謝的主要途徑;促進腎小管泌氨的作用:長期禁食後腎臟的糖異生可以明顯增加,發生這一變化的原因可能是飢餓造成的代謝性酸中毒,體液pH降低可以促進腎小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成,使成糖作用增加,有利於排氫保納作用的進行。
糖異生的作用
非糖的前體物質如丙酮酸、甘油、乳酸和絕大多數氨基酸、三羧酸循環的中間代謝物等轉變為葡萄糖和糖原的過程。主要在肝臟中進行,在腎臟也可進行。糖異生途徑基本上按糖酵解逆行過程進行。酵解途徑中有7步反應是可逆的;但已糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的三個反應,是不可逆反應。
糖異生的調節
激素對糖異生的調節:激素調節糖異生作用對維持機體的恆穩狀態十分重要,激素對糖異生調節實質是調節糖異生和糖酵解這兩個途徑的調節酶以及控制供應肝臟的脂肪酸,更大量的脂肪酸的獲得使肝臟氧化更多的脂肪酸,也就促進葡萄糖合成,胰高血糖素促進脂肪組織分解脂肪,增加血漿脂肪酸,所以促進糖異生;代謝物對糖異生的調節:糖異生原料的濃度對糖異生作用的調節:血漿中甘油、乳酸和氨基酸濃度增加時,使糖的異生作用增強。例如飢餓情況下,脂肪動員增加,組織蛋白質分解加強,血漿甘油和氨基酸增高;激烈運動時,血乳酸含量劇增,都可促進糖異生作用;乙酰輔酶A濃度對糖異生的影響:乙酰輔酶A決定了丙酮酸代謝的方向,脂肪酸氧化分解產生大量的乙酰輔酶A可以抑制丙酮酸脱氫酶系,使丙酮酸大量蓄積,為糖異生提供原料,同時又可激活丙酮酸羧化酶,加速丙酮酸生成草酰乙酸,使糖異生作用增強。
