Glykolyse vs Glukoneogenese

Glykose und Glukoneogenese

Glykose und Glukoneogenese < Zellen nehmen Energie durch die Hydrolyse von ATP-Molekülen auf. ATP (Adenosintriphosphat) wird auch als "Währung" der biologischen Welt bezeichnet und ist an den meisten zellulären Energietransaktionen beteiligt. Die ATP-Synthese erfordert Zellen, um exergonische Reaktionen durchzuführen. Sowohl Glykolyse- als auch Glukoneogenese-Wege weisen neun Zwischenstufen und sieben enzymkatalysierte Reaktionen auf. Die Regulation dieser Wege in Tierzellen beinhaltet einen oder zwei Hauptkontrollmechanismen; allosterische Regulation und hormonelle Regulation.

Was ist Glykolyse?

Der Glykolyse- oder Glykolyseweg ist eine Sequenz von Zehn-Schritt-Reaktionen, die ein Glukosemolekül oder einen von mehreren verwandten Zuckern in zwei Pyruvatmoleküle mit der Bildung von zwei ATP-Molekülen umwandelt. Der Glykolyse-Weg benötigt keinen Sauerstoff, so dass er sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen stattfinden kann. Alle Zwischenzustände, die in diesem Weg vorhanden sind, haben entweder 3 oder 6 Kohlenstoffatome. Alle Reaktionen, die im Glykolyseweg vorhanden sind, können in fünf Kategorien eingeteilt werden, nämlich Phosphoryltransfer, Phosphorylverschiebung, Isomerisierung, Dehydratisierung und Aldolspaltung.

Die Glykolysereaktionssequenz kann in drei Hauptschritte unterteilt werden. Die erste Glukose wird gefangen und destabilisiert. Dann wird das Molekül mit 6 Kohlenstoffatomen in Moleküle mit zwei oder drei Kohlenstoffatomen gespalten. Der Glykolyseweg, der keinen Sauerstoff benötigt, wird als Fermentation bezeichnet und wird im Hinblick auf das Hauptendprodukt identifiziert. Zum Beispiel ist ein Produkt der Glukosefermentation bei Tieren und vielen Bakterien Laktat; so genannte Lactat-Fermentation. In den meisten Pflanzenzellen und Hefen ist das Endprodukt Ethanol und wird daher als alkoholische Fermentation bezeichnet.

Was ist Glukoneogenese?

Die Glukoneogenese ist definiert als der Prozess der Synthese von Glukose und anderen Kohlenhydraten aus drei oder vier Kohlenstoffvorstufen in lebenden Zellen. Normalerweise sind diese Vorläufer in der Natur nicht kohlenhydratreich; Pyruvat ist der häufigste Vorläufer in vielen lebenden Zellen. Unter anaeroben Bedingungen wird Pyruvat in Laktat umgewandelt und es wird als Vorläufer in diesem Weg verwendet.

Hauptsächlich findet die Glukoneogenese in Leber und Niere statt. Die ersten sieben Reaktionen im Glukoneogeneseweg erfolgen durch einfache Umkehrung der entsprechenden Reaktionen im Glykolyseweg. Es sind jedoch nicht alle Reaktionen im Glykolyseweg reversibel. Daher umgehen vier Umgehungsreaktionen der Glukoneogenese die Irreversibilität der drei glykolytischen Schritte (Schritt 1, 3 und 10).

Was ist der Unterschied zwischen Glykolyse und Glukoneogenese?

• Die drei im Wesentlichen irreversiblen Reaktionen des Glykolsystems werden durch vier Umgehungsreaktionen auf dem Weg der Glukoneogenese umgangen.

• Die Glukoneogenese ist ein anabolischer Weg, während die Glykolyse ein katabolischer Weg ist.

• Glykolyse ist ein exergonischer Weg, der zwei ATPs pro Glukose liefert. Die Gluconeogenese erfordert eine gekoppelte Hydrolyse von sechs Phosphoanhydrid-Bindungen (vier von ATP und zwei von GTP), um den Prozess der Glucosebildung zu steuern.

• Glukoneogenese tritt hauptsächlich in der Leber auf, Glykolyse tritt in Muskeln und anderen Geweben auf.

• Die Glykolyse ist ein Prozess der Abbauproduktion von Glukose und anderen Kohlenhydraten, während die Glukoneogenese ein Prozess der Synthese von Zucker und Polysacchariden ist.

• Die ersten sieben Reaktionen im Gluconeogeneseweg erfolgen durch einfache Umkehrung der entsprechenden Reaktionen im Glykolyseweg. • Glykolyse verwendet zwei ATP-Moleküle, erzeugt aber vier. Daher sind die Netto-Ausbeute ATP pro Glukose zwei. Auf der anderen Seite verbraucht die Glyconeogenese sechs ATP-Moleküle und synthetisiert ein Glucosemolekül.