Glikoliza a glukoneogeneza
Komórki pobierają energię w wyniku hydrolizy cząsteczek ATP. ATP (trifosforan adenozyny) jest również znany jako „waluta” świata biologicznego i bierze udział w większości komórkowych transakcji energetycznych. Synteza ATP wymaga, aby komórki przeprowadzały reakcje egzergoniczne. Szlaki glikolizy i glukoneogenezy mają dziewięć związków pośrednich i siedem reakcji katalizowanych enzymatycznie. Regulacja tych szlaków w komórkach zwierzęcych obejmuje jeden lub dwa główne mechanizmy kontrolne; regulacja allosteryczna i regulacja hormonalna.
Co to jest glikoliza?
Glikoliza lub szlak glikolityczny to sekwencja dziesięciostopniowych reakcji, które przekształcają jedną cząsteczkę glukozy lub jeden z kilku powiązanych cukrów w dwie cząsteczki pirogronianu z utworzeniem dwóch cząsteczek ATP. Szlak glikolizy nie wymaga tlenu, więc może zachodzić zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Wszystkie stany pośrednie występujące na tej ścieżce mają 3 lub 6 atomów węgla. Wszystkie reakcje obecne na szlaku glikolizy można podzielić na pięć kategorii, a mianowicie transfer fosforylowy, przesunięcie fosforylowe, izomeryzację, odwodnienie i rozszczepienie aldolowe.
Sekwencję reakcji glikolizy można podzielić na trzy główne etapy. Pierwsza glukoza zostaje uwięziona i zdestabilizowana. Następnie cząsteczka z 6 atomami węgla zostaje podzielona na cząsteczki z dwoma lub trzema atomami węgla. Szlak glikolizy, który nie wymaga tlenu, nazywany jest fermentacją i jest identyfikowany na podstawie głównego produktu końcowego. Na przykład produktem fermentacji glukozy u zwierząt i wielu bakterii jest mleczan; tak zwana fermentacja mleczanowa. W większości komórek roślinnych i drożdży produktem końcowym jest etanol i stąd nazywany jest fermentacją alkoholową.
Czym jest glukoneogeneza?
Glukoneogeneza jest definiowana jako proces syntezy glukozy i innych węglowodanów z trzy- lub czterowęglowych prekursorów w żywych komórkach. Zwykle te prekursory nie są z natury węglowodanami; Pirogronian jest najpowszechniejszym prekursorem wielu żywych komórek. W warunkach beztlenowych pirogronian przekształca się w mleczan i jest używany jako prekursor na tym szlaku.
Glukoneogeneza zachodzi głównie w wątrobie i nerkach. Pierwszych siedem reakcji na szlaku glukoneogenezy zachodzi przez proste odwrócenie odpowiednich reakcji na szlaku glikolizy. Jednak nie wszystkie reakcje są odwracalne na szlaku glikolizy. Dlatego cztery reakcje obejścia glukoneogenezy pozwalają uniknąć nieodwracalności trzech etapów glikolizy (etap 1, 3 i 10).
Jaka jest różnica między glikolizą a glukoneogenezą?
• Trzy zasadniczo nieodwracalne reakcje szlaku glikolowego są omijane w szlaku glukoneogenezy przez cztery reakcje obejścia.
• Glukoneogeneza jest szlakiem anabolicznym, podczas gdy glikoliza jest szlakiem katabolicznym.
• Glikoliza jest szlakiem egzergonicznym, w wyniku czego powstają dwa ATP na glukozę. Glukoneogeneza wymaga sprzężonej hydrolizy sześciu wiązań fosforowodorowych (czterech z ATP i dwóch z GTP), aby kierować procesem tworzenia glukozy.
• Glukoneogeneza zachodzi głównie w wątrobie, podczas gdy glikoliza zachodzi w mięśniach i innych różnych tkankach.
• Glikoliza to proces katabolizacji glukozy i innych węglowodanów, podczas gdy glukoneogeneza to proces syntezy cukrów i polisacharydów.
• Pierwsze siedem reakcji na szlaku glukoneogenezy zachodzi przez proste odwrócenie odpowiednich reakcji na szlaku glikolizy.
• Glikoliza wykorzystuje dwie cząsteczki ATP, ale generuje cztery. Dlatego ATP generujące netto na glukozę wynoszą dwa. Z drugiej strony, glikoneogeneza zużywa sześć cząsteczek ATP i syntetyzuje jedną cząsteczkę glukozy.
