Διαφορά μεταξύ γλυκόλυσης και γλυκονεογένεσης
Κύρια διαφορά – Γλυκόλυση έναντι γλυκονεογένεσης
Η γλυκόλυση και η γλυκονεογένεση είναι δύο μεταβολικές διεργασίες που βρίσκονται στον μεταβολισμό της γλυκόζης των κυττάρων. Η γλυκόλυση είναι το πρώτο βήμα στη διάσπαση της γλυκόζης, όπου παράγονται δύο μόρια πυροσταφυλικού. Η γλυκόλυση συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα τόσο των προκαρυωτικών όσο και των ευκαρυωτικών κυττάρων. Η γλυκονεογένεση είναι η αντίστροφη αντίδραση της γλυκόλυσης, όπου δύο μόρια πυροσταφυλικού ενώνονται για να σχηματίσουν ένα μόριο γλυκόζης. Εμφανίζεται κυρίως στο ήπαρ, αποθηκεύοντας τελικά τη γλυκόζη με τη μορφή γλυκογόνου. Όμως, η γλυκονεογένεση δεν είναι η κατοπτρική αντίδραση της γλυκόλυσης. Η κύρια διαφορά μεταξύ της γλυκόλυσης και της γλυκονεογένεσης είναι ότι η γλυκόλυση εμπλέκεται στον καταβολισμό της γλυκόζης ενώ ηγλυκονεογένεση εμπλέκεται στον αναβολισμό της γλυκόζης.
Αυτό το άρθρο εξετάζει,
1. Τι είναι η γλυκόλυση
– Διαδικασία, Δομή, Συνάρτηση
2. Τι είναι η γλυκονεογένεση
– Διαδικασία, Δομή, Συνάρτηση
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Γλυκόλυσης και Γλυκονογένεσης
Τι είναι η γλυκόλυση
Το σύνολο των αντιδράσεων που μετατρέπουν τη γλυκόζη σε δύο μόρια πυροσταφυλικού είναι γνωστό ως γλυκόλυση. Η γλυκόλυση αποτελείται από δέκα αντιδράσεις που συμβαίνουν στο κυτταρόπλασμα. Η όλη διαδικασία μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια. Κατά το πρώτο στάδιο, η γλυκόζη μετατρέπεται σε 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη μέσω φωσφορυλίωσης, ισομερισμού και δεύτερης φωσφορυλίωσης. Με τη μετατροπή της γλυκόζης σε 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη, επιτυγχάνονται δύο στόχοι από το κύτταρο. Η γλυκόζη παγιδεύεται μέσα στο κύτταρο και μετατρέπεται σε μια ένωση, η οποία μπορεί εύκολα να διασπαστεί σε τρεις μονάδες άνθρακα. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου σταδίου, η 1,6-διφωσφορική φρουκτόζη διασπάται σε τρία τμήματα άνθρακα, τα οποία είναι εύκολα αλληλομετατρέψιμα. Κατά τη διάρκεια του τρίτου σταδίου, τρία θραύσματα άνθρακα οξειδώνονται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού, συλλέγοντας ATP. Η καθαρή αντίδραση της γλυκόλυσης φαίνεται παρακάτω.
Γλυκόζη + 2Pi + 2ADP + 2NAD → 2 πυροσταφυλικό + 2ATP + 2NADH + 2H + 2H2 Ον
Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας για όλες σχεδόν τις μορφές ζωής στη γη. Η γλυκόλυση είναι το πρώτο βήμα του καταβολισμού της γλυκόζης, που συνήθως ονομάζεται κυτταρική αναπνοή, όπου το κύτταρο διασπά τη γλυκόζη μέσω σειράς αντιδράσεων για να παράγει ATP. Το ATP τροφοδοτεί σχεδόν όλες τις κυτταρικές διεργασίες. Ορισμένα κύτταρα όπως τα εγκεφαλικά και τα μυϊκά κύτταρα απαιτούν περισσότερη ενέργεια από τα φυσιολογικά κύτταρα για να εκτελέσουν τις λειτουργίες τους. Επομένως, απαιτούν περισσότερη γλυκόζη από τα άλλα κύτταρα.
Τι είναι η γλυκονεογένεση
Η γλυκονεογένεση είναι η παραγωγή γλυκόζης από πηγές που δεν περιέχουν υδατάνθρακες, όπως η γλυκερίνη, τα αμινοξέα και το γαλακτικό. Η μετατροπή του πυροσταφυλικού σε γλυκόζη είναι περίπου η ίδια με την αντίστροφη της γλυκόλυσης. Όμως, οι τρεις αντιδράσεις που δίνουν την ουσιαστική μη αναστρεψιμότητα κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης παρακάμπτονται από τέσσερις νέες αντιδράσεις. Το πυροσταφυλικό στα μιτοχόνδρια καρβοξυλιώνεται σε οξαλοξικό με δύο από τις παραπάνω αναφερόμενες νέες αντιδράσεις. Το οξαλοξικό αποκαρβοξυλιώνεται και φωσφορυλιώνεται σε φωσφοενολοπυρουβικό στο κυτταρόπλασμα από τις άλλες δύο νέες αντιδράσεις. Η άλλη διαφορά μεταξύ γλυκόλυσης και γλυκονεογένεσης είναι η υδρόλυση της 6-φωσφορικής γλυκόζης καθώς και της 1,6-διφωσφορικής φρουκτόζης. Η γλυκονεογένεση συμβαίνει στο ήπαρ χρησιμοποιώντας γαλακτικό και αλανίνη ως πρώτες ύλες. Αυτές οι πρώτες ύλες σχηματίζονται από ενεργούς σκελετικούς μύες από πυροσταφυλικό. Το σύνολο των αντιδράσεων που εμπλέκονται στη γλυκονεογένεση φαίνεται στο σχήμα 2 .
Εικόνα 2:Γλυκονεογένεση
Η γλυκονεογένεση ρυθμίζεται αμοιβαία με τη γλυκόλυση. Όταν ένα μονοπάτι είναι πολύ ενεργό, το άλλο μονοπάτι αναστέλλεται. Τα βασικά σημεία ελέγχου είναι τα βήματα που ρυθμίζονται από τα ένζυμα φρουκτόζης 1,6-διφωσφατάσης και φωσφοφρουκτοκινάσης. Όταν η γλυκόζη είναι άφθονη, η γλυκόλυση ενεργοποιείται από το μόριο σήματος, τη 2,6-διφωσφορική φρουκτόζη, η οποία βρίσκεται επίσης σε υψηλά επίπεδα. Τα δύο ένζυμα, η πυροσταφυλική κινάση και η πυροσταφυλική καρβοξυλάση ρυθμίζονται επίσης. Η αλλοστερική ρύθμιση και η αναστρέψιμη φωσφορυλίωση εμπλέκονται επίσης στη ρύθμιση.
Διαφορά μεταξύ γλυκόλυσης και γλυκονεογένεσης
Ορισμός
Γλυκόλυση: Το σύνολο των αντιδράσεων που μετατρέπουν τη γλυκόζη σε δύο μόρια πυροσταφυλικού είναι γνωστό ως γλυκόλυση.
Γλυκονογένεση: Η γλυκονεογένεση είναι η παραγωγή πηγών που δεν περιέχουν υδατάνθρακες από γλυκόζη, όπως η γλυκερίνη, τα αμινοξέα και το γαλακτικό.
Πρώτες ύλες
Γλυκόλυση: Η πρώτη ύλη της γλυκόλυσης είναι η γλυκόζη.
Γλυκονογένεση: Οι πρώτες ύλες της γλυκονεογένεσης είναι το γαλακτικό, αμινοξέα όπως η αλανίνη και η γλυκερόλη.
Εμφάνιση
Γλυκόλυση: Η γλυκόλυση συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα όλων των κυττάρων.
Γλυκονογένεση: Η γλυκονεογένεση συμβαίνει τόσο στα μιτοχόνδρια όσο και στο κυτταρόπλασμα.
In Tissues
Γλυκόλυση: Η γλυκόλυση συμβαίνει σχεδόν σε όλα τα κύτταρα του σώματος.
Γλυκονογένεση: Η γλυκονεογένεση εμφανίζεται στο ήπαρ και τα νεφρά.
Μεταβολισμός
Γλυκόλυση: Η γλυκόλυση είναι μια καταβολική διαδικασία, όπου τα μόρια γλυκόζης διασπώνται σε δύο μόρια πυροσταφυλικού.
Γλυκονογένεση: Η γλυκονεογένεση είναι μια αναβολική διαδικασία, όπου τα δύο μόρια πυροσταφυλικού ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα μόριο γλυκόζης.
Ενεργειακή χρήση
Γλυκόλυση: Η γλυκόλυση είναι μια εξεργολογική αντίδραση όπου παράγονται δύο ATP.
Γλυκονογένεση: Η γλυκονεογένεση είναι μια ενδρογόνος αντίδραση όπου χρησιμοποιούνται έξι ATP ανά ένα μόριο γλυκόζης.
Αλληλογραφία
Γλυκόλυση: Η γλυκόλυση λαμβάνει χώρα μέσω δέκα αντιδράσεων.
Γλυκονογένεση: Οι δύο ουσιαστικά μη αναστρέψιμες αντιδράσεις στη γλυκολυτική οδό παρακάμπτονται από τέσσερις νέες αντιδράσεις στη γλυκονεογένεση.
Βήμα περιορισμού ποσοστού
Γλυκόλυση: Τα ένζυμα που εμπλέκονται στα βήματα περιορισμού του ρυθμού είναι η εξοκινάση, η φωσφοφρουκτοκινάση και η πυροσταφυλική κινάση.
Γλυκονογένεση: Τα ένζυμα που εμπλέκονται στα βήματα περιορισμού του ρυθμού είναι η πυροσταφυλική καρβοξυλάση, η φωσφοενολοπυροσταφυλική καρβοξυκινάση, η φρουκτόζη 1,2-διφωσφατάση, η 6-φωσφορική φωσφατάση της γλυκόζης.
Συμπέρασμα
Η γλυκόλυση και η γλυκονεογένεση είναι δύο διαδικασίες που εμπλέκονται στο μεταβολισμό της γλυκόζης. Η γλυκόζη είναι η πηγή ενέργειας σχεδόν όλων των μορφών ζωής στη γη. Η γλυκόζη διασπάται προκειμένου να παραχθεί ενέργεια με τη μορφή ATP κατά τη διάρκεια της διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή. Η γλυκόλυση είναι το πρώτο βήμα της κυτταρικής αναπνοής, διασπώντας έξι ανθρακική γλυκόζη σε δύο μόρια πυροσταφυλικού που το καθένα φέρει τρία άτομα άνθρακα. Η γλυκόλυση συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα σχεδόν όλων των κυττάρων του σώματος. Κατά τη διάρκεια της πείνας, τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα μειώνονται και το συκώτι και τα νεφρά αρχίζουν να παράγουν γλυκόζη από παράγωγα χωρίς υδατάνθρακες όπως αμινοξέα, γλυκερίνη και γαλακτικό, σε μια διαδικασία που ονομάζεται γλυκονεογένεση. Η γλυκονεογένεση και η γλυκόλυση είναι συμβάντα αμοιβαίως ρυθμιζόμενα διατηρώντας ένα σταθερό επίπεδο γλυκόζης στο αίμα. Η κύρια διαφορά μεταξύ της γλυκόλυσης και της γλυκονεογένεσης είναι οι τύποι μεταβολισμού τους στο σώμα.
Αναφορά:
1. Berg, Jeremy M. «Η γλυκόλυση είναι μια οδός μετατροπής ενέργειας σε πολλούς οργανισμούς». Βιοχημεία. 5η έκδοση. U.S. National Library of Medicine, 01 Ιανουαρίου 1970. Web. 06 Απρ. 2017.
2. Berg, Jeremy M. «Σύνοψη». Βιοχημεία. 5η έκδοση . U.S. National Library of Medicine, 01 Ιανουαρίου 1970. Web. 06 Απρ. 2017.
