Page 130 - 第九版生物化学

第五章糖代谢 115

三、糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定

肝的糖异生作用主要是饥饿或运动时调节血糖，也可在饥饿后进食初期恢复合成肝糖 愿储备 。 癹 kk y , 2 018

肾的糖异生可在长期饥饿时维持酸碱平衡。 哪＠

（一）维持血糖恒定是肝糖异生最重要的生理作用

即使在饥饿状况下，机体也需消耗一定量的葡萄糖，以维持生命活动。正常成人的脑组织对葡萄

糖依赖程度大，脑中已糖激酶凡低千其他组织，即使在血糖水平较低时也能利用葡萄糖 。 红细胞只

能通过糖的无氧氧化获得能量。骨髓、视网膜、神经等组织常由糖的无氧氧化提供部分能量 。 此时这

些葡萄糖全部依赖糖异生生成 。 经异生补充的血糖有限，所以除此之外的其他大多数组织改用脂质

供能，以节约葡萄糖。

饥饿导致肝糖原耗尽后，肝通过糖异生维持血糖水平恒定。蛋白质的分解产物生糖氨基酸、脂肪

的分解产物甘油是饥饿时糖异生的主要原料。一方面，肌内大量的蛋白质分解为氨基酸，再以丙氨酸

和谷氨酰胺的形式运输至肝进行糖异生，这是饥饿时血糖补给的主要来源；另一方面，随着脂肪组织

中脂肪分解增强，运送至肝的甘油增多，也可经糖异生补充少量葡萄糖。但在长期饥饿时，如果持续

大量消耗蛋白质，将无法维持生命 。 经过适应，脑每天消耗的葡萄糖可减少，其余依赖酮体供能；此时

甘油仍可经糖异生持续供应少量葡萄糖，这样可使机体对蛋白质的消耗量显著降低 。

在剧烈运动时，肌糖原分解生成乳酸，机体可利用乳酸进行糖异生。肌内糖异生活性低，生成的

乳酸不能在肌内重新合成糖，需经血液转运至肝内进行糖异生，从而完成对乳酸的回收再利用，这样

既输出血糖，又避免酸中毒 。

（二）糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径

糖异生可补充或恢复肝糖原储备，这在饥饿后进食尤为重要 。 肝糖原的合成并不完全是利用肝

细胞直接摄入的葡萄糖 。 事实上，肝内葡糖激酶的凡很高，因而对葡萄糖的亲和力低，在饥饿后进食

初期血糖虽有升高，但尚不足以达到葡糖激酶催化所需的有效底物浓度 。 此时进行糖异生，就可经由

丙酮酸等生成葡糖 - 6-磷酸而进入糖原合成途径，从而绕开葡糖激酶催化的瓶颈反应 。

这 一 解释已被实验证实：心向肝灌注液中加入一些可异生成糖的甘油、谷氨酸、丙酮酸和乳酸，可

使肝糖原迅速增加；＠以放射性核素标记葡萄糖的不同碳原子后输入动物，分析其肝糖原中葡萄糖的

标记情况，结果表明相当一部分摄入的葡萄糖先分解成丙酮酸 、 乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖，

合成糖原 。 这条途径称为糖原合成的三碳途径，它既解释了肝摄取葡萄糖的能力低，但仍可合成糖

原；又可解释为什么进食 2 -3 小时内，肝仍要保持较高的糖异生活性 。

（三）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡

长期饥饿时，肾糖异生增强 。 这是由于长期禁食导致酮体代谢旺盛，此时体液 pH 降低，促进肾小管

中磷酸烯醇式丙酮酸狻激酶的合成，从而使糖异生作用增强 。 肾糖异生的增强有利于维持酸碱平衡 。

其原因是肾中 a -酮戊二酸因异生成糖而减少，可促进谷氨 葡萄糖
酰胺脱氨生成谷氨酸和后续的谷氨酸脱氨 。 肾小管细胞将
脱下的 NH3 分泌入管腔，与原尿中甘结合，从而降低原尿的 t糖
订浓度，利于排氢保钠，对防止酸中毒有重要作用 。 tt生异

四、肌收缩产生的乳酸在肝内糖异生形成乳 丙酮酸
酸循环
k NADH 乳酸 肌
肌收缩（尤其是氧供应不足时）通过糖的无氧氧化生 NAD? 血液
成乳酸，乳酸通过细胞膜弥散进入血液后入肝，在肝内异
生为葡萄糖 。 葡萄糖释入血液后又可被肌摄取，由此构成 乳酸 毗
了一个循环，称为乳酸循环，又称 Cori 循环（图 5-16) 。 乳
肝

图 5 -16 乳酸循环