Гликолиза срещу глюконеогенеза
Клетките поемат енергия чрез хидролиза на молекулите на АТФ. АТФ (аденозин трифосфат) е известен също като „валутата“на биологичния свят и участва в повечето транзакции с клетъчна енергия. Синтезът на АТФ изисква клетките да извършват ексергонични реакции. Както пътищата на гликолиза, така и на глюконеогенеза имат девет междинни съединения и седем ензимно катализирани реакции. Регулирането на тези пътища в животинските клетки включва един или два основни механизма за контрол; алостерична регулация и хормонална регулация.
Какво е гликолиза?
Гликолизата или гликолитичният път е последователност от десетстепенни реакции, които превръщат една глюкозна молекула или някоя от няколко свързани захари в две пируватни молекули с образуването на две АТФ молекули. Пътят на гликолизата не изисква кислород, за да може да се случи както в аеробни, така и в анаеробни условия. Всички междинни състояния, съществуващи по този път, имат или 3, или 6 въглеродни атома. Всички реакции, присъстващи по пътя на гликолизата, могат да бъдат класифицирани в пет категории, а именно, фосфорилен трансфер, фосфорилно изместване, изомеризация, дехидратация и разцепване на алдол.
Последователността на реакцията на гликолиза може да бъде разделена на три основни етапа. 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 се нуждае от кислород, се нарича ферментация и се идентифицира по отношение на основния краен продукт. Например, продукт на ферментация на глюкоза при животни и много бактерии е лактат; така наречената лактатна ферментация. В повечето растителни клетки и дрожди крайният продукт е етанол и по този начин се нарича алкохолна ферментация.
Какво представлява глюконеогенезата?
Глюконеогенезата се дефинира като процес на синтезиране на глюкоза и други въглехидрати от три или четири въглеродни прекурсора в живите клетки. Обикновено тези прекурсори имат невъглехидратна природа; Пируватът е най-често срещаният предшественик в много живи клетки. При анаеробни условия пируватът се превръща в лактат и се използва като предшественик по този път.
Главно глюконеогенезата протича в черния дроб и бъбреците. Първите седем реакции в пътя на глюконеогенезата протичат чрез просто обръщане на съответните реакции в пътя на гликолизата. Не всички реакции обаче са обратими по пътя на гликолизата. Следователно, четири байпас реакции на глюконеогенезата заобикалят необратимостта на трите гликолитични етапа (Стъпка 1, 3 и 10).
Каква е разликата между гликолиза и глюконеогенеза?
• Трите по същество необратими реакции на гликолевия път се заобикалят по пътя на глюконеогенезата чрез четири байпасни реакции.
• Глюконеогенезата е анаболен път, докато гликолизата е катаболен път.
• Гликолизата е ексергоничен път, като по този начин се получават два АТФ на глюкоза. Глюконеогенезата изисква свързана хидролиза на шест фосфоанхидридни връзки (четири от АТФ и две от GTP), за да се насочи процесът на образуване на глюкоза.
• Глюконеогенезата се проявява главно в черния дроб, докато гликолизата се появява 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 по пътя на глюконеогенезата протичат чрез просто обръщане на съответните реакции в пътя на гликолизата.
• Гликолизата използва две молекули АТФ, но генерира четири. Следователно нетните добиви на АТФ на глюкоза са две. От друга страна, гликонеогенезата консумира шест молекули АТФ и синтезира една молекула глюкоза.
