Inhoud
Glycolyse is de afbraak van glucose in pyruvaat, terwijl gluconeogenese bestaat uit de vorming van glucose uit pyruvaat, lactaat of tussenproducten in de Krebs-cyclus. Beide processen zijn essentiële componenten voor het energiemetabolisme van het menselijk lichaam en hoewel ze praktisch de spiegel van elkaar zijn, heeft elk van deze reacties meer verschillen dan overeenkomsten.
Begin- en eindverbindingen
Glycolyse begint met glucose en eindigt met pyruvaat, terwijl gluconeogenese begint met pyruvaat en eindigt met glucose. Als gevolg van de afbraak van glucose, genereert glycolyse twee nieuwe moleculen adenosinetrifosfaat (ATP) en twee nieuwe moleculen nicotinamide-adenine-dinucleotide (NADH). Hierdoor komt glucose-energie beschikbaar voor cellulair gebruik en kan pyruvaat naar de mitochondriën reizen om de Krebs-cyclus binnen te gaan, waardoor er meer energie wordt geproduceerd. Bij gluconeogenese verbruikt de cel ATP om glucose uit pyruvaat te regenereren, zodat er bij de uitvoering van dit proces een netto energieverlies optreedt. Glycolyse daarentegen leidt tot energiewinst.
Plaats
Een ander fundamenteel verschil tussen gluconeogenese en glycolyse is waar ze voorkomen. In wezen is elke cel in het lichaam in staat glycolyse uit te voeren, wat de eerste stap is in het metabolisme van glucose dat wordt opgevangen door celmembraantransporteurs. Gluconeogenese vindt voornamelijk plaats in levercellen en in mindere mate in de nieren, en het belangrijkste doel is over het algemeen het metabolisme van pyruvaat afgeleid van gedeamineerde aminozuren in plaats van dat afkomstig van glycolyse. Glycolyse en gluconeogenese vinden niet gelijktijdig in dezelfde cel plaats; dit zou een verspilling van middelen voor de cel zijn, aangezien er geen energie zou worden geproduceerd als pyruvaat constant zou worden omgezet.
Doel
Juist omdat het resulteert in een grotere energiebeschikbaarheid, neemt glycolyse toe als de cel energie nodig heeft en neemt het af als er een teveel is. Dit komt door de feedbackmechanismen waarbij regulerende enzymen betrokken zijn bij glycolyse. Gluconeogenese, aan de andere kant, wordt meestal uitgevoerd om glucose te produceren voor export naar andere cellen in het lichaam. Levercellen kunnen glucose uit gluconeogenese niet metaboliseren.
Hormonale regulatie
Ten slotte beïnvloedt de afgifte van pancreashormonen als reactie op voedselinname de glycolyse en gluconeogenese anders. Insuline, dat het lichaam afgeeft als reactie op koolhydraten en sommige eiwitten, zorgt ervoor dat veel van de lichaamscellen de opname van glucose en de overdracht van regulerende enzymen die betrokken zijn bij glycolyse, verhogen. Insuline verlaagt de gluconeogenese in de lever. Glucagon, waarvan de afgifte wordt gestimuleerd door eiwitten en lage bloedsuikerspiegels, leidt tot verhoogde gluconeogenese en verminderde glycolyse in levercellen.