Glikoliza proti glukoneogenezi
Celice pridobivajo energijo s hidrolizo molekul ATP. ATP (adenozin trifosfat) je znan tudi kot "valuta" biološkega sveta in je vključen v večino transakcij celične energije. Sinteza ATP zahteva, da celice izvajajo eksergonične reakcije. Obe poti glikolize in glukoneogeneze imata devet intermediatov in sedem encimsko kataliziranih reakcij. Regulacija teh poti v živalskih celicah vključuje enega ali dva glavna nadzorna mehanizma; alosterična regulacija in hormonska regulacija.
Kaj je glikoliza?
Glikoliza ali glikolitična pot je zaporedje desetstopenjskih reakcij, ki pretvorijo eno molekulo glukoze ali katerega koli od več sorodnih sladkorjev v dve molekuli piruvata s tvorbo dveh molekul ATP. Pot glikolize ne zahteva kisika, tako da se lahko zgodi v aerobnih in anaerobnih pogojih. Vsa vmesna stanja, ki obstajajo na tej poti, imajo 3 ali 6 atomov ogljika. Vse reakcije, ki so prisotne v poti glikolize, je mogoče razvrstiti v pet kategorij, in sicer v fosforilni prenos, fosforilni premik, izomerizacijo, dehidracijo in aldolno cepitev.
Reakcijsko zaporedje glikolize lahko razdelimo na tri glavne korake. Najprej se glukoza ujame in destabilizira. Nato se molekula s 6 atomi ogljika razdeli na molekule z dvema ali tremi atomi ogljika. Pot glikolize, ki ne potrebuje kisika, se imenuje fermentacija in je identificirana glede na glavni končni produkt. Na primer, produkt fermentacije glukoze pri živalih in številnih bakterijah je laktat; tako imenovana laktatna fermentacija. V večini rastlinskih celic in kvasovk je končni produkt etanol in se zato imenuje alkoholna fermentacija.
Kaj je glukoneogeneza?
Glukoneogeneza je opredeljena kot proces sintetiziranja glukoze in drugih ogljikovih hidratov iz treh ali štirih predhodnikov ogljika v živih celicah. Običajno so ti predhodniki po naravi neogljikovi hidrati; Piruvat je najpogostejši predhodnik v mnogih živih celicah. Pod anaerobnimi pogoji se piruvat pretvori v laktat in se uporablja kot predhodnik v tej poti.
Glukoneogeneza poteka predvsem v jetrih in ledvicah. Prvih sedem reakcij na poti glukoneogeneze se pojavi s preprostim obratom ustreznih reakcij na poti glikolize. Vendar niso vse reakcije reverzibilne na poti glikolize. Zato štiri obvodne reakcije glukoneogeneze zaobidejo ireverzibilnost treh glikolitičnih korakov (1., 3. in 10. korak).
Kakšna je razlika med glikolizo in glukoneogenezo?
• Tri v bistvu ireverzibilne reakcije glikolne poti se v poti glukoneogeneze zaobidejo s štirimi obvodnimi reakcijami.
• Glukoneogeneza je anabolična pot, medtem ko je glikoliza katabolična pot.
• Glikoliza je eksergonična pot, zato na glukozo nastaneta dva ATP. Glukoneogeneza zahteva sklopljeno hidrolizo šestih fosfoanhidridnih vezi (štiri iz ATP in dve iz GTP), da bi lahko usmerjali proces nastajanja glukoze.
• Glukoneogeneza poteka predvsem v jetrih, glikoliza pa v mišicah in drugih različnih tkivih.
• Glikoliza je proces katabolizma glukoze in drugih ogljikovih hidratov, medtem ko je glukoneogeneza proces sinteze sladkorjev in polisaharidov.
• Prvih sedem reakcij na poti glukoneogeneze se zgodi s preprostim obratom ustreznih reakcij na poti glikolize.
• Glikoliza uporablja dve molekuli ATP, vendar ustvari štiri. Zato sta neto donosna ATP-ja na glukozo dva. Po drugi strani pa glikoneogeneza porabi šest molekul ATP in sintetizira eno molekulo glukoze.
