Glikolizė prieš gliukoneogenezę
Ląstelės energiją paima hidrolizuodamos ATP molekules. ATP (adenozino trifosfatas) taip pat žinomas kaip biologinio pasaulio „valiuta“ir dalyvauja daugelyje ląstelių energijos operacijų. ATP sintezei ląstelės turi atlikti eksergonines reakcijas. Tiek glikolizės, tiek gliukoneogenezės keliuose yra devyni tarpiniai produktai ir septynios fermentų katalizuojamos reakcijos. Šių kelių gyvūnų ląstelėse reguliavimas apima vieną ar du pagrindinius kontrolės mechanizmus; allosterinis reguliavimas ir hormonų reguliavimas.
Kas yra glikolizė?
Glikolizės arba glikolizės kelias yra dešimties pakopų reakcijų seka, kurios metu viena gliukozės molekulė arba bet kuris iš kelių susijusių cukrų paverčiamas dviem piruvato molekulėmis, susidarant dviem ATP molekulėms. Glikolizės keliui nereikia deguonies, todėl tai gali vykti tiek aerobinėmis, tiek anaerobinėmis sąlygomis. Visos tarpinės būsenos, esančios šiame kelyje, turi 3 arba 6 anglies atomus. Visas glikolizės kelyje vykstančias reakcijas galima suskirstyti į penkias kategorijas: fosforilo perkėlimas, fosforilo poslinkis, izomerizacija, dehidratacija ir aldolio skilimas.
Glikolizės reakcijos seką galima suskirstyti į tris pagrindinius etapus. Pirmiausia gliukozė sulaikoma ir destabilizuojama. Tada 6 anglies atomų molekulė suskaidoma į molekules, turinčias du ar tris anglies atomus. Glikolizės kelias, kuriam nereikia deguonies, vadinamas fermentacija ir nustatomas pagal pagrindinį galutinį produktą. Pavyzdžiui, gyvūnų ir daugelio bakterijų gliukozės fermentacijos produktas yra laktatas; taip vadinama laktato fermentacija. Daugumoje augalų ląstelių ir mielių galutinis produktas yra etanolis, todėl jis vadinamas alkoholine fermentacija.
Kas yra gliukoneogenezė?
Gliukoneogenezė apibrėžiama kaip gliukozės ir kitų angliavandenių sintezės iš trijų ar keturių anglies pirmtakų gyvose ląstelėse procesas. Paprastai šie pirmtakai yra ne angliavandenių; Piruvatas yra labiausiai paplitęs daugelio gyvų ląstelių pirmtakas. Anaerobinėmis sąlygomis piruvatas paverčiamas laktatu ir naudojamas kaip pirmtakas šiame kelyje.
Daugiausia gliukoneogenezė vyksta kepenyse ir inkstuose. Pirmosios septynios reakcijos gliukoneogenezės kelyje įvyksta paprasčiausiai pakeičiant atitinkamas glikolizės kelio reakcijas. Tačiau ne visos reakcijos yra grįžtamos glikolizės kelyje. Todėl keturios gliukoneogenezės aplinkkelio reakcijos apeina trijų glikolitinių etapų negrįžtamumą (1, 3 ir 10 žingsniai).
Kuo skiriasi glikolizė ir gliukoneogenezė?
• Trys iš esmės negrįžtamos glikolio kelio reakcijos gliukoneogenezės kelyje apeinamos keturiomis aplinkkelio reakcijomis.
• Gliukoneogenezė yra anabolinis kelias, o glikolizė yra katabolinis kelias.
• Glikolizė yra egzergoninis kelias, todėl vienai gliukozei gaunami du ATP. Gliukoneogenezei reikalinga sujungta šešių fosfoanhidridinių jungčių hidrolizė (keturios iš ATP ir dvi iš GTP), kad būtų nukreiptas gliukozės susidarymo procesas.
• Gliukoneogenezė daugiausia vyksta kepenyse, o glikolizė vyksta raumenyse ir kituose įvairiuose audiniuose.
• Glikolizė yra gliukozės ir kitų angliavandenių katabolizacijos procesas, o gliukoneogenezė yra cukrų ir polisacharidų sintezės procesas.
• Pirmosios septynios reakcijos gliukoneogenezės kelyje vyksta paprasčiausiai pakeičiant atitinkamas reakcijas glikolizės kelyje.
• Glikolizės metu naudojamos dvi ATP molekulės, bet susidaro keturios. Todėl grynasis ATP kiekis vienai gliukozei yra du. Kita vertus, glikoneogenezei sunaudojamos šešios ATP molekulės ir susintetinama viena gliukozės molekulė.
