一、糖異生作用
1.糖異生的定義
所謂糖異生作用，是指由非糖物質轉變成葡萄糖或糖原的過程。非糖物質有丙酮酸、乳酸、甘油以及某些生糖的氨基酸等。特別是反芻動物，瘤胃中產生的揮發性脂肪酸可以經糖異生轉變為葡萄糖。糖異生作用的主要場所是肝髒，腎髒也能進行糖異生，但比肝髒弱。
2.糖異生的過程
葡萄糖經酵解途徑分解生成丙酮酸，從熱力學角度而言，由丙酮酸生成葡萄糖不可能全部循酵解途徑進行。
（1）丙酮酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸
糖酵解途徑中磷酸烯醇式丙酮酸由丙酮酸激酶催化生成丙酮酸。
丙酮酸＋CO2＋ATP＋H2O→草酰乙酸＋ADP＋Pi
草酰乙酸＋GTP磷酸烯醇式丙酮酸＋GDP＋CO2
催化第一個反應的是丙酮酸羧化酶。其輔酶為生物素。反應分兩步，CO2先與生物素結合，需消耗ATP；然後活化的CO2再轉移給丙酮酸生成草酰乙酸。第二個反應由磷酸烯醇式丙酮酸激酶催化草酰乙酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸。反應中消耗一個高能磷酸鍵，同時脫羧。上述兩步反應共消耗2個ATP。
（2）6磷酸果糖是由1，6二磷酸果糖酶水解1，6二磷酸果糖而生成
1，6二磷酸果糖＋H2O6磷酸果糖＋Pi
（3）葡萄糖是由葡萄糖6磷酸酶催化葡萄糖6磷酸水解而成
6磷酸葡萄糖＋H2O葡萄糖＋Pi
3.糖異生的生理意義
（1）維持血糖恒定
動物饑餓或糖類攝入不足時，都要靠糖異生作用提供葡萄糖維持血糖的正常濃度，以便各組織細胞從血液中攝入葡萄糖供其利用。而草食動物體內的糖主要靠糖異生作用提供。
（2）消除大量乳酸
家畜在重役時，肌肉中酵解作用增強，大量肌糖原分解為乳酸，這些乳酸通過血液運至肝髒，在肝髒中通過糖異生作用轉變為肝糖原或葡萄糖，而生成的葡萄糖又可進入血液供機體利用。由此可見，糖異生作用即可消除體內乳酸，使機體免與因乳酸過多而中毒，同時還可使不能直接補充血糖的肌糖原能夠間接變為血糖。
二、糖原的合成
由葡萄糖合成糖原的過程稱為糖原的生成作用，它包括下列4個步驟：
①在己糖激酶（肝髒為葡萄糖激酶）的催化下，葡萄糖與三磷腺苷（ATP）反應生成6磷酸葡萄糖及二磷酸腺苷（ADP），此反應不可逆。
葡萄糖＋ATP葡萄糖激酶（肝）己糖激酶6磷酸葡萄糖＋ADP
②6磷酸葡萄糖在磷酸葡萄糖變位酶的催化下，轉變為1磷酸葡萄糖。鎂離子為此酶的輔助因子，此反應可逆。
6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶1磷酸葡萄糖
③1磷酸葡萄糖與三磷酸尿苷（UTP）在UDP葡萄糖焦磷酸化酶的催化下生成尿苷葡萄糖（UDP葡萄糖），同時放出焦磷酸（PPi）。
1磷酸葡萄糖＋三磷酸尿苷（UTP）UDP葡萄糖焦磷酸化酶尿苷葡萄糖＋PPi
④UDP葡萄糖在糖原合成酶的催化下被轉移到細胞內原有的糖原（引物）末端C4的羥基上，形成α1，4糖苷鍵，使原有的糖原增加1個葡萄糖殘基。所謂引物糖原是指至少含有4個以上葡萄糖殘基的多糖鍵。
三、澱粉的合成
植物經光合作用合成的糖大部分轉化為澱粉。澱粉是植物界普遍存在的儲存多糖，禾穀類種子、豆類和薯類等糧食中含有大量澱粉。澱粉有直鏈澱粉和支鏈澱粉兩種。
1.直鏈澱粉的生物合成
（1）澱粉磷酸化酶
澱粉磷酸化酶催化1磷酸葡萄糖與引子合成澱粉。動物、植物、酵母和某些微生物細菌中都有澱粉磷酸化酶存在，該酶在離體條件下催化可逆反應：
1磷酸葡萄糖＋（引子）n澱粉磷酸化酶（引子）n＋Pi
引子主要是α1，4糖苷鍵的澱粉或葡萄糖。引起反應的最小引子為麥芽三塘，即n≥3。引子的功能是做α葡萄糖的受體，轉移來的葡萄糖分子是結合在“引物”的C4非還原末端的羥基上。有專家認為，澱粉磷酸化酶主要使澱粉分解，或為其他酶提供引物，所以不是合成澱粉的主要途徑。
（2）澱粉合成酶
澱粉合成酶催化UDPG或ADPG與引子合成澱粉。UDPG（或ADPG）作為葡萄糖的供體，此途徑是合成澱粉的主要途徑。澱粉合成酶利用ADPG比利用UDPG的效率高近10倍。
2.支鏈澱粉的合成
支鏈澱粉的合成除了要形成α1，4糖苷鍵，還要形成α1，6糖苷鍵，催化α1，6糖苷鍵的酶為Q酶。