糖异生是从非碳水化合物前体合成葡萄糖的过程。它本质上是糖酵解的逆过程，主要在禁食、饥饿或剧烈运动期间的肝脏和肾脏中进行。

糖异生的工作原理

前体

糖异生的主要前体是乳酸（来自肌肉的无氧糖酵解）、氨基酸（特别是来自肌肉蛋白质分解的丙氨酸）和甘油（来自脂肪分解）。这些分子在不同点进入该途径。

绕过不可逆步骤

糖酵解有三个不可逆步骤，在糖异生中必须由不同的酶绕过。丙酮酸由丙酮酸羧化酶转化为草酰乙酸，然后由PEP羧激酶转化为磷酸烯醇式丙酮酸（绕过丙酮酸激酶）。果糖-1,6-二磷酸由果糖-1,6-二磷酸酶转化为果糖-6-磷酸（绕过PFK-1）。葡萄糖-6-磷酸由葡萄糖-6-磷酸酶转化为葡萄糖（绕过己糖激酶）。

能量成本

糖异生的能量消耗很大。合成一分子葡萄糖需要4个ATP、2个GTP和2个NADH。

调控

糖异生和糖酵解受到相互调控，以防止无效循环。当能量充足时，糖酵解被抑制，糖异生被激活。激素胰高血糖素和皮质醇刺激糖异生，而胰岛素则抑制它。

Cori循环

在剧烈运动期间，肌肉通过无氧糖酵解产生乳酸。乳酸释放到血液中，被肝脏摄取，通过糖异生再次转化为葡萄糖。葡萄糖返回肌肉，完成Cori循环。