Glykolyysi vs glukoneogeneesi
Solut ottavat energiaa ATP-molekyylien hydrolyysin kautta. ATP (adenosiinitrifosfaatti) tunnetaan myös biologisen maailman "valuuttana", ja se on mukana useimmissa solujen energiatransaktioissa. ATP-synteesi vaatii soluja suorittamaan eksergonisia reaktioita. Sekä glykolyysi- että glukoneogeneesireiteillä on yhdeksän välituotetta ja seitsemän entsyymien katalysoimaa reaktiota. Näiden reittien säätely eläinsoluissa sisältää yhden tai kaksi suurta kontrollimekanismia; allosteerinen säätely ja hormonaalinen säätely.
Mikä on glykolyysi?
Glykolyysi- tai glykolyyttinen reitti on kymmenen vaiheen reaktioiden sarja, joka muuntaa yhden glukoosimolekyylin tai minkä tahansa useista sukulaissokereista kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi, jolloin muodostuu kaksi ATP-molekyyliä. Glykolyysireitti ei vaadi happea, joten se voi tapahtua sekä aerobisissa että anaerobisissa olosuhteissa. Kaikissa tässä reitissä olevissa välitiloissa on joko 3 tai 6 hiiliatomia. Kaikki glykolyysireitillä esiintyvät reaktiot voidaan jakaa viiteen luokkaan, nimittäin fosforyylin siirtoon, fosforyylisiirtymään, isomeroitumiseen, dehydraatioon ja aldolin pilkkomiseen.
Glykolyysireaktiosekvenssi voidaan jakaa kolmeen päävaiheeseen. Ensin glukoosi jää kiinni ja epävakaa. Sitten 6 hiiliatomia sisältävä molekyyli jaetaan molekyyleiksi, joissa on kaksi tai kolme hiiliatomia. Glykolyysireittiä, joka ei vaadi happea, kutsutaan fermentaatioksi, ja se tunnistetaan pääasiallisen lopputuotteen perusteella. Esimerkiksi glukoosin fermentaatiotuote eläimissä ja monissa bakteereissa on laktaatti; jota kutsutaan laktaattifermentaatioksi. Useimmissa kasvisoluissa ja hiivassa lopputuote on etanolia, ja siksi sitä kutsutaan alkoholikäymiseksi.
Mikä on glukoneogeneesi?
Glukoneogeneesi määritellään prosessiksi, jossa glukoosia ja muita hiilihydraatteja syntetisoidaan kolmesta tai neljästä hiilen esiasteesta elävissä soluissa. Yleensä nämä esiasteet ovat luonteeltaan ei-hiilihydraattisia; Pyruvaatti on yleisin esiaste monissa elävissä soluissa. Anaerobisissa olosuhteissa pyruvaatti muuttuu laktaatiksi ja sitä käytetään esiasteena tässä reitissä.
Glukoneogeneesi tapahtuu pääasiassa maksassa ja munuaisissa. Ensimmäiset seitsemän reaktiota glukoneogeneesireitillä tapahtuvat yksinkertaisesti kääntämällä vastaavat reaktiot glykolyysireitissä. Kaikki reaktiot eivät kuitenkaan ole palautuvia glykolyysireitillä. Siksi neljä glukoneogeneesin ohitusreaktiota kiertää kolmen glykolyyttisen vaiheen (vaiheet 1, 3 ja 10) peruuttamattomuuden.
Mitä eroa on glykolyysillä ja glukoneogeneesillä?
• Glykolireitin kolme olennaisesti peruuttamatonta reaktiota ohitetaan glukoneogeneesireitissä neljällä ohitusreaktiolla.
• Glukoneogeneesi on anabolinen reitti, kun taas glykolyysi on katabolinen reitti.
• Glykolyysi on eksergoninen reitti, joka tuottaa kaksi ATP:tä glukoosia kohden. Glukoneogeneesi vaatii kuuden fosfoanhydridisidoksen kytketyn hydrolyysin (neljä ATP:stä ja kaksi GTP:stä) glukoosin muodostumisprosessin ohjaamiseksi.
• Glukoneogeneesia tapahtuu pääasiassa maksassa, kun taas glykolyysi tapahtuu lihaksissa ja muissa eri kudoksissa.
• Glykolyysi on glukoosin ja muiden hiilihydraattien katabolisointiprosessi, kun taas glukoneogeneesi on sokereiden ja polysakkaridien syntetisointiprosessi.
• Ensimmäiset seitsemän reaktiota glukoneogeneesireitissä tapahtuvat yksinkertaisesti kääntämällä vastaavat reaktiot glykolyysireitissä.
• Glykolyysi käyttää kahta ATP-molekyyliä, mutta tuottaa neljä. Siksi nettotuotto ATP:tä glukoosia kohden on kaksi. Toisa alta glykoneogeneesi kuluttaa kuusi ATP-molekyyliä ja syntetisoi yhden glukoosimolekyylin.
