Glycolyse versus Gluconeogenese
Cellen nemen energie door de hydrolyse van ATP-moleculen. ATP (adenosinetrifosfaat) staat ook bekend als de 'valuta' van de biologische wereld en is betrokken bij de meeste cellulaire energietransacties. ATP-synthese vereist dat cellen exergonische reacties uitvoeren. Zowel glycolyse- als gluconeogenese-routes hebben negen tussenproducten en zeven door enzymen gekatalyseerde reacties. De regulatie van deze routes in dierlijke cellen omvat een of twee belangrijke controlemechanismen; allosterische regulatie en hormonale regulatie.
Wat is glycolyse?
De glycolyse of glycolytische route is een opeenvolging van tienstapsreacties die één glucosemolecuul of een van verschillende verwante suikers omzet in twee pyruvaatmoleculen met de vorming van twee ATP-moleculen. Glycolyseroute vereist geen zuurstof, zodat dit zowel onder aerobe als anaërobe omstandigheden kan gebeuren. Alle tussenliggende toestanden die in deze route bestaan, hebben 3 of 6 koolstofatomen. Alle reacties die aanwezig zijn in de glycolyseroute kunnen in vijf categorieën worden ingedeeld, namelijk fosforyloverdracht, fosforylverschuiving, isomerisatie, uitdroging en aldolsplitsing.
De volgorde van de glycolysereactie kan worden onderverdeeld in drie hoofdstappen. Eerst wordt glucose gevangen en gedestabiliseerd. Vervolgens wordt het molecuul met 6 koolstofatomen gesplitst in moleculen met twee of drie koolstofatomen. De glycolyseroute, die geen zuurstof nodig heeft, wordt fermentatie genoemd en wordt geïdentificeerd in termen van het belangrijkste eindproduct. Een product van glucosefermentatie bij dieren en veel bacteriën is bijvoorbeeld lactaat; dus lactaatfermentatie genoemd. In de meeste plantencellen en gist is het eindproduct ethanol en wordt daarom alcoholische fermentatie genoemd.
Wat is Gluconeogenese?
Gluconeogenese wordt gedefinieerd als het proces van het synthetiseren van glucose en andere koolhydraten uit drie of vier koolstofvoorlopers in levende cellen. Gewoonlijk zijn deze voorlopers niet-koolhydraat van aard; Pyruvaat is de meest voorkomende voorloper in veel levende cellen. Onder anaërobe omstandigheden wordt pyruvaat omgezet in lactaat en wordt het gebruikt als voorloper in deze route.
Voornamelijk de gluconeogenese vindt plaats in de lever en de nieren. De eerste zeven reacties in de gluconeogenese-route vinden plaats door eenvoudige omkering van de overeenkomstige reacties in de glycolyse-route. Niet alle reacties zijn echter omkeerbaar in de glycolyseroute. Daarom omzeilen vier bypass-reacties van gluconeogenese de onomkeerbaarheid van de drie glycolytische stappen (stap 1, 3 en 10).
Wat is het verschil tussen glycolyse en gluconeogenese?
• De drie in wezen onomkeerbare reacties van de glycolische route worden in de gluconeogenese-route omzeild door vier bypass-reacties.
• Gluconeogenese is een anabole route, terwijl glycolyse een katabole route is.
• Glycolyse is een exergonische route, waardoor twee ATP's per glucose worden verkregen. Gluconeogenese vereist gekoppelde hydrolyse van zes fosfoanhydridebindingen (vier van ATP en twee van GTP) om het proces van glucosevorming te sturen.
• Gluconeogenese vindt voornamelijk plaats in de lever, terwijl glycolyse plaatsvindt in spieren en andere verschillende weefsels.
• Glycolyse is een proces van het kataboliseren van glucose en andere koolhydraten, terwijl gluconeogenese een proces is van het synthetiseren van suikers en polysachariden.
• De eerste zeven reacties in de gluconeogenese-route vinden plaats door eenvoudige omkering van de overeenkomstige reacties in de glycolyse-route.
• Glycolyse gebruikt twee ATP-moleculen, maar genereert er vier. Daarom zijn de netto-leverende ATP's per glucose twee. Aan de andere kant verbruikt glyconeogenese zes ATP-moleculen en synthetiseert één glucosemolecuul.
