Inhalt
Glykolyse ist der Abbau von Glukose in Pyruvat, während die Glukoneogenese aus der Bildung von Glukose aus Pyruvat, Laktat oder Zwischenprodukten im Krebszyklus besteht. Beide Prozesse sind wesentliche Bestandteile des Energiestoffwechsels des menschlichen Körpers, und obwohl sie praktisch den Spiegel voneinander darstellen, weist jede dieser Reaktionen mehr Unterschiede als Ähnlichkeiten auf.
Start- und Endverbindungen
Die Glykolyse beginnt mit Glukose und endet mit Pyruvat, während die Glukoneogenese mit Pyruvat beginnt und mit Glukose endet. Infolge des Glukoseabbaus erzeugt die Glykolyse zwei neue Moleküle Adenosintriphosphat (ATP) und zwei neue Moleküle Nikotinamidadenindinukleotid (NADH). Dies stellt Glukoseenergie für den zellulären Gebrauch zur Verfügung und ermöglicht es Pyruvat, zu den Mitochondrien zu gelangen, um in den Krebszyklus einzutreten, wodurch mehr Energie erzeugt wird. Bei der Glukoneogenese verbraucht die Zelle ATP, um Glukose aus Pyruvat zu regenerieren, so dass bei der Ausführung dieses Prozesses ein Nettoenergieverlust auftritt. Glykolyse hingegen führt zu einem Energiegewinn.
Ort
Ein weiterer grundlegender Unterschied zwischen Glukoneogenese und Glykolyse besteht darin, wo sie auftreten. Im Wesentlichen kann jede Zelle im Körper eine Glykolyse durchführen. Dies ist der erste Schritt im Metabolismus von Glukose, die von Zellmembrantransportern eingefangen wird. Die Glukoneogenese findet hauptsächlich in Leberzellen und in geringerem Maße in der Niere statt, und ihr Hauptziel ist im Allgemeinen der Metabolismus von Pyruvat, das aus desaminierten Aminosäuren stammt, anstelle dessen, was aus der Glykolyse stammt. Glykolyse und Glukoneogenese treten nicht gleichzeitig in derselben Zelle auf; Dies wäre eine Verschwendung von Ressourcen für die Zelle, da bei ständiger Umwandlung von Pyruvat keine Energie erzeugt würde.
Zweck
Gerade weil dies zu einer höheren Energieverfügbarkeit führt, nimmt die Glykolyse zu, wenn die Zelle Energie benötigt, und nimmt ab, wenn ein Überschuss vorliegt. Dies liegt an den Rückkopplungsmechanismen, die regulatorische Enzyme in die Glykolyse einbeziehen. Andererseits wird die Glukoneogenese im Allgemeinen durchgeführt, um Glukose für den Export in andere Zellen im Körper zu produzieren. Leberzellen können Glukose aus der Glukoneogenese nicht metabolisieren.
Hormonelle Regulation
Schließlich beeinflusst die Freisetzung von Pankreashormonen als Reaktion auf die Nahrungsaufnahme die Glykolyse und die Glukoneogenese unterschiedlich. Insulin, das der Körper als Reaktion auf Kohlenhydrate und einige Proteine freisetzt, führt dazu, dass viele Körperzellen die Internalisierung von Glukose und die Übertragung von regulatorischen Enzymen, die an der Glykolyse beteiligt sind, verstärken. Insulin verringert die Glukoneogenese in der Leber. Glucagon, dessen Freisetzung durch Proteine und niedrige Blutzuckerspiegel stimuliert wird, führt zu einer erhöhten Gluconeogenese und einer verminderten Glykolyse in Leberzellen.