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  當肝或腎以丙酮酸(pyruvic acid)為原料進行糖質新生時,糖質新生中的其中七步反應是糖解作用中的逆反應,它們有相同的酶催化。但是糖解作用中有四步反應,是不可逆反應。在糖異生時必須繞過這四步反應,代價是更多的能量消耗。  這三步反應都是強放熱反應,它們分別是:  這三步反應會這樣被繞過:

  糖質新生是耗能的過程,從兩分子丙酮酸開始,最終合成一分子葡萄糖,需要消耗6分子ATP/GTP,相比糖解作用過程能淨消耗2ATP。  這六分子ATP/GTP是在三步反應裡面被消耗的,而生成一分子六碳化合物要重複這過程一次,所以總的能量消耗是3×2=6:

  糖質新生對於人體代謝具有多種重要意義:

  糖異生最主要的生理意義是空腹或飢餓時維持血糖濃度的相對穩定。正常成人的腦組織不利用脂肪酸,成熟的紅細胞沒有線粒體,只能進行糖酵解,骨髓神經代謝旺盛,,常常發生糖酵解。在不進食的情況下,肝糖原10多小時內消耗殆盡,之後機體通過糖異生獲得葡萄糖。

  長期以來人們認為進食后豐富的肝糖原儲備是葡萄糖經鳥苷二磷酸(UDPG)合成糖原的結果。後來肝灌注和肝細胞培養實驗證明:只有當葡萄糖濃度達12毫摩爾每升以上時,才能觀察到肝細胞攝取葡萄糖。攝取主要由GK的活性決定,GK的Km值升高高導致肝細胞攝取葡萄糖的能力降低。 攝入相當一部分的葡萄糖先分解為乳酸、丙酮酸等三碳化合物後者再異生為糖原。此途徑被稱為三碳途徑或間接途徑,相應的葡萄糖經UDPG合成糖原被稱為直接途徑。三碳途徑解釋了肝攝取葡糖能力雖低,卻仍可以合成糖原又可以解釋肝在進食兩到三小時內,仍保持較高的糖異生活性。
糖質新生(英語:Gluconeogenesis)又稱糖質新生作用、糖原異生作用,指的是非碳水化合物(乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸等)轉變為葡萄糖的過程。糖異生保證了機體的血糖水平處於正常水平。糖質新生的主要器官是肝。腎在正常情況下糖質新生能力只有肝的十分之一,但長期飢餓與酸中毒時腎糖異生能力可大為增強。