糖异生是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程，这一过程对于维持血糖水平的稳定至关重要。糖异生有多种关键酶参与，这些酶在糖异生途径中发挥着不可替代的作用，主要包括以下几种。

丙酮酸羧化酶是糖异生的关键酶之一。它催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸的反应，此反应发生在线粒体内。丙酮酸羧化酶以生物素为辅基，需要镁离子或锰离子作为激活剂，并且由乙酰辅酶A别构激活。该反应消耗ATP，是一个不可逆反应，它为后续糖异生过程提供了重要的中间产物草酰乙酸，使得糖异生能够顺利从丙酮酸这一节点继续进行下去。

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶也是关键酶。它催化草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸的反应。此反应需要GTP提供能量，并且在细胞的胞液或线粒体中进行，具体取决于物种和细胞类型。该反应绕过了糖酵解中丙酮酸激酶所催化的不可逆反应，是糖异生过程中的重要限速步骤之一，对于实现从非糖物质向糖的转化起到了关键作用。

果糖 - 1,6 - 二磷酸酶催化果糖 - 1,6 - 二磷酸水解生成果糖 - 6 - 磷酸的反应。这一步反应去除了果糖 - 1,6 - 二磷酸上的磷酸基团，绕过了糖酵解中磷酸果糖激酶 - 1所催化的不可逆反应。果糖 - 1,6 - 二磷酸酶受到多种因素的调节，如AMP和柠檬酸等，AMP是该酶的别构抑制剂，而柠檬酸是别构激活剂，通过这些调节机制可以精细地控制糖异生的速率。

葡萄糖 - 6 - 磷酸酶是糖异生最后一步的关键酶。它催化葡萄糖 - 6 - 磷酸水解生成葡萄糖的反应。该酶主要存在于肝脏和肾脏的内质网中，使得肝脏和肾脏能够将糖异生合成的葡萄糖释放到血液中，维持血糖水平。这一步反应绕过了糖酵解中己糖激酶所催化的不可逆反应，是糖异生的最终步骤，使得非糖物质最终转化为可被机体利用的葡萄糖。

综上所述，丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖 - 1