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  4. 糖新生[gluconeogenesis]

3-2:糖質代謝のキーワード

[4] 糖新生[gluconeogenesis]

 ピルビン酸のグルコースへの変換は、糖新生と呼ばれる過程で進行する。解糖系全体の平衡はピルビン酸生成の方向に大きく片寄っており、以下に挙げる3つの酵素反応は本質的に不可逆であるため、糖新生は単純に解糖系の逆反応で起こるわけではない(図Ⅴ)。1番目はホスホエノールピルビン酸からのピルビン酸(とATP)の産生である。2番目はフルクトース6-リン酸からのフルクトース1、6-ビスリン酸の産生、3番目はグルコースからのグルコース6-リン酸の産生である。糖新生の正味の結果は、解糖のこれら3反応の逆である。しかし、経路は異なっており、異なる反応と異なる酵素によるものである。
 糖新生は飢餓および激しい運動時に際しては、特に重要である。飢餓の間、糖新生成には、タンパク質分解によるアミノ酸脂質分解によるグリセロールが使われる(図Ⅵ)。運動をしているときは、筋肉でつくられた乳酸を用いる肝臓での糖新生により、脳と筋肉のために必要な血中グルコース濃度が維持される。
 終夜の絶食の間に糖新生のおよそ90%が肝臓で起こり、残りの10%が腎臓で起こる。しかしながら絶食が長引くと、腎臓での糖新生の比重が大きくなり、すべてのグルコース産生の40%を占めるようになる。
図Ⅴ

図Ⅴ●肝実質細胞における主要代謝経路の細胞内局在とその概観(クリックで拡大します)
ミトコンドリアは、糖質、脂質アミノ酸代謝に重要で、クエン酸回路、呼吸鎖とATP合成、脂肪酸のβ酸化、ケトン体合成、アミノ基転移が行われる。解糖系、ペントースリン酸経路、脂肪酸合成は、細胞質ゾルに存在する。小胞体では、膜でトリアシルグリセロール合成が行われ、リボソームはタンパク質合成の場である。
AA:アミノ酸、AA:必須アミノ酸の代謝、AA:非必須アミノ酸の代謝。
参考文献3-2-1より引用)

図Ⅵ

図Ⅵ●糖質、タンパク質、脂質の代謝とホルモン作用(クリックで拡大します)>
吸収期と空腹期の全く異なる中間代謝は、主にホルモンにより調節される。吸収期にはインスリンが、空腹期にはアドレナリン、グルカゴン、成長ホルモン、甲状腺ホルモン、副腎皮質ホルモンなどが働く。
G-6-P:グルコース-6-リン酸、I:インスリン、GL:グルカゴン、GC:グルココルチコイド、GH:成長ホルモン、AD:アドレナリン
参考文献3-2-4をもとに作成)

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