Inhoud
Glycolyse is de afbraak van glucose in pyruvaat, terwijl gluconeogenese bestaat uit het aanmaken van glucose uit pyruvaat, lactaat of de tussenproducten van 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.
Initiële en uiteindelijke verbindingen
Glycolyse begint met glucose en eindigt met pyruvaat, terwijl gluconeogenese begint met pyruvaat en eindigt met glucose. Als gevolg van glucose-afbraak genereert glycolyse twee nieuwe moleculen van adenosinetrifosfaat (ATP) en twee nieuwe moleculen van nicotinamide-adenine-dinucleotide (NADH). Hierdoor is glucose-energie beschikbaar voor cellulair gebruik en kan pyruvaat naar de mitochondriën gaan om de Krebs-cyclus binnen te gaan en meer energie te produceren. Bij gluconeogenese verbruikt de cel ATP om de glucose uit het pyruvaat te regenereren, zodat er bij de uitvoering van dit proces een nettoverlies van energie is. Glycolyse, aan de andere kant, leidt tot energiewinst.
plaats
Een ander fundamenteel verschil tussen gluconeogenese en glycolyse is waar ze voorkomen. In wezen zijn alle cellen in het lichaam in staat om glycolyse uit te voeren, wat de eerste stap is in het glucosemetabolisme dat wordt opgevangen door celmembraantransporters. Gluconeogenese komt voornamelijk voor in hepatische cellen en in kleinere hoeveelheden in de nieren, en het hoofddoel ervan is gewoonlijk het metabolisme van pyruvaat afgeleid van gedeamineerde aminozuren in plaats van glycolyse. Glycolyse en gluconeogenese komen niet gelijktijdig voor in dezelfde cel; dit zou een verspilling van middelen voor de cel zijn, omdat geen energie zou worden geproduceerd als pyruvaat constant zou worden omgezet.
doel
Juist omdat het resulteert in een verhoogde beschikbaarheid van energie, neemt de glycolyse toe als de cel energie nodig heeft en afneemt als er een overschot is. Dit komt door feedbackmechanismen waarbij regulerende enzymen betrokken zijn bij glycolyse. Gluconeogenese daarentegen wordt meestal uitgevoerd om glucose te produceren dat naar de andere cellen van het lichaam wordt geëxporteerd. Levercellen kunnen glucose uit gluconeogenese niet metaboliseren.
Hormonale regulatie
Ten slotte beïnvloedt de afgifte van pancreashormonen als reactie op voedselinname de glycolyse en gluconeogenese op een andere manier. Insuline, die door het lichaam wordt afgegeven als reactie op koolhydraten en sommige eiwitten, zorgt ervoor dat veel van de cellen in het lichaam de internalisatie 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.