Гликолиза срещу глюконеогенеза
Клетките вземат енергия чрез хидролизата на ATP молекулите. АТФ (аденозин трифосфат) е известен също като „валутата“на биологичния свят и участва в повечето клетъчни енергийни транзакции. Синтезът на АТФ изисква клетките да извършват екзергонични реакции. И двата пътя на гликолизата и глюконеогенезата имат девет междинни и седем ензимно-катализирани реакции. Регулирането на тези пътища в животинските клетки включва един или два основни контролни механизма; алостерична регулация и хормонална регулация.
Какво е гликолиза?
Гликолизата или гликолитичният път е последователност от десет етапни реакции, които превръщат една глюкозна молекула или някоя от няколко свързани захари в две пируватни молекули с образуването на две ATP молекули. Пътят на гликолизата не изисква кислород, така че може да се случи както в аеробни, така и в анаеробни условия. Всички междинни състояния, съществуващи в този път, имат 3 или 6 въглеродни атома. Всички реакции, присъстващи в пътя на гликолизата, могат да бъдат разделени в пет категории, а именно фосфорилен трансфер, фосфорилно изместване, изомеризация, дехидратация и алдолно разцепване.
Реакционната последователност на гликолизата може да бъде разделена на три основни стъпки. Първо глюкозата се улавя и дестабилизира. След това молекулата с 6 въглеродни атома се разделя на молекули с два или три въглеродни атома. Пътят на гликолизата, който не изисква кислород, се нарича ферментация и се идентифицира по отношение на основния краен продукт. Например продукт от ферментация на глюкоза при животни и много бактерии е лактатът; така наречената лактатна ферментация. В повечето растителни клетки и дрожди крайният продукт е етанол и следователно се нарича алкохолна ферментация.
Какво е глюконеогенеза?
Глюконеогенезата се определя като процес на синтезиране на глюкоза и други въглехидрати от три или четири въглеродни прекурсора в живите клетки. Обикновено тези прекурсори са невъглехидратни по природа; Пируватът е най-често срещаният прекурсор в много живи клетки. При анаеробни условия пируватът се превръща в лактат и се използва като прекурсор в този път.
Основно глюконеогенезата се извършва в черния дроб и бъбреците. Първите седем реакции в пътя на глюконеогенезата възникват чрез просто обръщане на съответните реакции в пътя на гликолизата. Въпреки това, не всички реакции са обратими в пътя на гликолизата. Следователно, четири байпас реакции на глюконеогенезата заобикалят необратимостта на трите гликолитични стъпки (стъпка 1, 3 и 10).
Каква е разликата между гликолизата и глюконеогенезата?
• Трите по същество необратими реакции на гликоловия път се заобикалят в пътя на глюконеогенезата чрез четири байпасни реакции.
• Глюконеогенезата е анаболен път, докато гликолизата е катаболитен път.
• Гликолизата е екзергоничен път, като по този начин се получават два АТФ на глюкоза. Глюконеогенезата изисква свързана хидролиза на шест фосфоанхидридни връзки (четири от ATP и две от GTP), за да се насочи процеса на образуване на глюкоза.
• Глюконеогенезата се случва главно в черния дроб, докато гликолизата се случва в мускулите и други различни тъкани.
• Гликолизата е процес на катаболизиране на глюкоза и други въглехидрати, докато глюконеогенезата е процес на синтезиране на захари и полизахариди.
• Първите седем реакции в пътя на глюконеогенезата възникват чрез просто обръщане на съответните реакции в пътя на гликолизата.
• Гликолизата използва две ATP молекули, но генерира четири. Следователно нетният добив на АТФ на глюкоза е два. От друга страна, гликонеогенезата консумира шест ATP молекули и синтезира една глюкозна молекула.
