Carbohydrate Metabolism

Gluconeogenesis

Overview

포도당신생합성(gluconeogenesis)은 피루브산(pyruvate), 젖산(lactate), 포도당 생성성 아미노산(glucogenic amino acids), 글리세롤(glycerol) 등 특정 비탄수화물 기질로부터 포도당을 생성하는 필수적인 대사 경로이다. 주로 간에서 일어나며 신장 피질에서도 일어나며, 단식, 기아, 저탄수화물 식이 또는 격렬한 운동 중에 혈당을 일정하게 유지하고 뇌와 적혈구처럼 포도당을 필수 에너지원으로 사용하는 조직에 당을 공급하는 데 중요한 역할을 한다.

이 경로는 전체적으로 해당과정(glycolysis)의 역반응과 유사하지만, 해당과정의 비가역적인 3가지 우회 단계(key step)에서는 완전히 다른 특이 효소들을 사용한다. 피루브산에서 포도당-6-인산으로 이어지는 경로는 자발적으로 진행되기 위해 4분자의 ATP와 2분자의 GTP를 필요로 하고, 2개의 NADH가 사용된다.

Key Step

· Pyruvate + ATP + HCO3-
Pyruvate carboxylase
Oxaloacetate + ADP + Pi
· Oxaloacetate + GTP
PEP carboxykinase
Phosphoenolpyruvate + GDP + CO2
· Fructose-1,6-phosphate + H2O
Fructose-1,6-phosphatase
Fructose-6-phosphate + Pi
· Glucose-6-phosphate + H2O
Glucose-6-phosphatase
Glucose + Pi