Glikoliza proti glukoneogenezi
Celice jemljejo energijo s hidrolizo molekul ATP. ATP (adenozin trifosfat) je znan tudi kot "valuta" biološkega sveta in je vključen v večino celičnih energetskih transakcij. Sinteza ATP zahteva, da celice izvajajo eksergonične reakcije. Tako glikolizna kot glukoneogenezna pot 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 desetih korakov reakcij, ki pretvori eno molekulo glukoze ali katerega koli od več sorodnih sladkorjev v dve molekuli piruvata s tvorbo dveh molekul ATP. Pot glikolize ne potrebuje kisika, tako da se lahko zgodi v aerobnih in anaerobnih pogojih. Vsa vmesna stanja, ki obstajajo na tej poti, imajo bodisi 3 ali 6 atomov ogljika. Vse reakcije, prisotne na poti glikolize, lahko razvrstimo v pet kategorij, in sicer prenos fosforila, premik fosforila, izomerizacija, dehidracija in cepitev aldola.
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 opredeljena glede na glavni končni produkt. Produkt fermentacije glukoze pri živalih in mnogih bakterijah je na primer laktat; tako imenovana laktatna fermentacija. V večini rastlinskih celic in kvasa je končni produkt etanol in se zato imenuje alkoholno vrenje.
Kaj je glukoneogeneza?
Glukoneogeneza je opredeljena kot postopek sinteze glukoze in drugih ogljikovih hidratov iz treh ali štirih predhodnikov ogljika v živih celicah. Običajno so te predhodne sestavine ne-ogljikove hidrate; Piruvat je najpogostejša predhodnica v mnogih živih celicah. V anaerobnih pogojih se piruvat pretvori v laktat in se na tej poti uporablja kot predhodnik.
Glukoneogeneza poteka predvsem v jetrih in ledvicah. Prvih sedem reakcij na poti glukoneogeneze se zgodi s preprostim obratom ustreznih reakcij na poti glikolize. Vendar pa na poti glikolize niso vse reakcije reverzibilne. 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 glukoneogenezi izognejo s štirimi obvodnimi reakcijami.
• Glukoneogeneza je anabolična pot, medtem ko je glikoliza katabolična pot.
• Glikoliza je eksergonična pot, zato dobimo dva ATP-ja na glukozo. Glukoneogeneza zahteva vezano hidrolizo šestih fosfoanhidridnih vezi (štiri iz ATP in dve iz GTP), da lahko usmerja proces tvorbe glukoze.
• Glukoneogeneza se pojavlja predvsem v jetrih, medtem ko se glikoliza pojavlja v mišicah in drugih tkivih.
• Glikoliza je proces katabolizacije glukoze in drugih ogljikovih hidratov, medtem ko je glukoneogeneza postopek 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, toda ustvari štiri. Zato sta neto pridelka ATP na glukozo dva. Po drugi strani pa glikoneogeneza porabi šest molekul ATP in sintetizira eno molekulo glukoze.
