Коли запаси вуглеводів в організмі стають нижче норми, деяка кількість глюкози може утворюватися з амінокислот і складової частини жирів - гліцеролу. Цей процес називають глюконеогенез.

Глюконеогенез особливо важливий для попередження істотного зниження рівня глюкози в крові під час голодування. Глюкоза є основним субстратом, використовуваним для отримання енергії такими тканинами, як нервова тканина і клітини крові, тому в крові має бути присутнім достатня кількість глюкози в проміжках між прийомами їжі, які можуть становити кілька годин.

Печінка відіграє ключову роль в підтримці рівня глюкози в крові натще,забезпечуючи перетворення депонованого глікогену в глюкозу (глікогеноліз), а також шляхом синтезу глюкози, головним чином з лактату і амінокислот (глюконеогенез). Приблизно 25% глюкози, синтезованої печінкою натщесерце, утворюється шляхом глюконеогенезу, що сприяє доставці необхідного мозку кількості глюкози.
В умовах тривалої відсутності їжі значна кількість глюкози може утворюватися в нирках з амінокислот та інших попередників.

Приблизно 60% амінокислот з присутніх в організмі білків вільно перетворюються на вуглеводи. Інші 40% мають хімічну структуру, що утрудняє їх перетворення на вуглеводи або робить цей процес неможливим. Перетворення кожної амінокислоти в глюкозу пов'язане з індивідуальними особливостями хімічних реакцій.

Наприклад, шляхом дезамінування аланін може безпосередньо перетворюватися в пировиноградную кислоту, потім піровиноградна кислота перетворюється в глюкозу або запасається у вигляді глікогену. Велика частина використовуваних амінокислот може об'єднуватися, перетворюючись в різні цукру, що містять 3 4 5 і навіть 7 атомів вуглецю. Потім вони вступають в фосфоглюконатние реакції і перетворюються на глюкозу.

Таким чином, шляхом дезамінування і деяких простих перетворень велика кількість амінокислот стає глюкозою. Подібним способом гліцерин також перетвориться в глюкозу або глікоген.

Регуляція глюконеогенезу. Зменшення кількості вуглеводів в клітках або зниження цукру в крові є основним стимулом для збільшення швидкості глюконеогенезу. Крім того, зменшення кількості вуглеводів може стати причиною зміни напрямку гликолитических або фосфоглюконатних реакцій, що сприяє перетворенню дезамінірованних амінокислот в вуглеводи, поряд з гліцеролом. Такий гормон, як кортизол, грає особливо важливу роль у регуляції процесів глюконеогенезу.

Роль кортикотропіну і глюкокортикоїдів в глюконеогенезі. Якщо кількість вуглеводів в клітинах не відповідає нормальному рівню, це по не зовсім зрозумілих причин призводить до того, що аденогіпофіз починає продукувати велику кількість гормону кортикотропіну. Кортикотропін стимулює кору надниркових залоз до продукції великих кількостей глюкокор-тікоідних гормонів, особливо кортизолу.

У свою чергу, кортизол мобілізує білки з більшості тканин організму, підвищуючи рівень амінокислот в рідких середовищах організму. Більша частина виділених амінокислот відразу дезамінується в печінці і стає прекрасним субстратом для перетворення в глюкозу. Таким чином, один з найбільш важливих способів стимуляції глюконеогенеза опосередкований виділенням глюкокортикоїдів з кори надниркових залоз.

Нормальна концентрація глюкози в крові, взятої натщесерце через 3-4 години після прийому їжі, становить 90 мг /дл. Після прийому їжі, що містить велику кількість вуглеводів, рівень глюкози в крові іноді досягає майже 140 мг /дл, навіть якщо у людини немає цукрового діабету.
Регуляція концентрації глюкози в крові тісно пов'язана з гормонами підшлункової залози, інсуліном і глюкагоном.