گلیکولیز در مقابل گلوکونئوژنز
سلول ها با هیدرولیز مولکول های ATP انرژی می گیرند. ATP (آدنوزین تری فسفات) همچنین به عنوان "ارز" دنیای بیولوژیکی شناخته می شود و در بیشتر تراکنش های انرژی سلولی نقش دارد. سنتز ATP به سلول ها برای انجام واکنش های اگزرگونیک نیاز دارد. هر دو مسیر گلیکولیز و گلوکونئوژنز دارای نه واسطه و هفت واکنش کاتالیز شده توسط آنزیم هستند. تنظیم این مسیرها در سلول های حیوانی شامل یک یا دو مکانیسم کنترل اصلی است. تنظیم آلوستریک و تنظیم هورمونی.
گلیکولیز چیست؟
مسیر گلیکولیز یا گلیکولیتیک، دنباله ای از واکنش های ده مرحله ای است که با تشکیل دو مولکول ATP، یک مولکول گلوکز یا هر یک از چندین قند مرتبط را به دو مولکول پیروات تبدیل می کند.مسیر گلیکولیز به اکسیژن نیاز ندارد تا در شرایط هوازی و بی هوازی اتفاق بیفتد. تمام حالت های میانی موجود در این مسیر دارای 3 یا 6 اتم کربن هستند. تمام واکنش‌های موجود در مسیر گلیکولیز را می‌توان به پنج دسته تقسیم کرد که عبارتند از انتقال فسفوریل، جابجایی فسفریل، ایزومریزاسیون، کم آبی و برش آلدول.
توالی واکنش گلیکولیز را می توان به سه مرحله اصلی تقسیم کرد. ابتدا گلوکز به دام افتاده و بی ثبات می شود. سپس مولکولی با 6 اتم کربن به مولکول هایی با دو یا سه اتم کربن تقسیم می شود. مسیر گلیکولیز که به اکسیژن نیاز ندارد، تخمیر نامیده می شود و بر اساس محصول نهایی اصلی شناسایی می شود. به عنوان مثال، محصول تخمیر گلوکز در حیوانات و بسیاری از باکتری ها لاکتات است. بنابراین تخمیر لاکتات نامیده می شود. در اکثر سلول های گیاهی و مخمرها، محصول نهایی اتانول است و از این رو تخمیر الکلی نامیده می شود.
گلوکونئوژنز چیست؟
گلوکونئوژنز به عنوان فرآیند سنتز گلوکز و سایر کربوهیدرات ها از سه یا چهار پیش ساز کربن در سلول های زنده تعریف می شود. معمولاً این پیش سازها ماهیتی غیر کربوهیدراتی دارند. پیرووات رایج ترین پیش ساز در بسیاری از سلول های زنده است. در شرایط بی هوازی، پیروات به لاکتات تبدیل می شود و به عنوان پیش ساز در این مسیر استفاده می شود.
عمدتاً گلوکونئوژنز در کبد و کلیه انجام می شود. هفت واکنش اول در مسیر گلوکونئوژنز با معکوس کردن ساده واکنش های مربوطه در مسیر گلیکولیز رخ می دهد. با این حال، همه واکنش ها در مسیر گلیکولیز برگشت پذیر نیستند. بنابراین، چهار واکنش بای پس گلوکونئوژنز برگشت ناپذیری سه مرحله گلیکولیتیک را دور می زند (مرحله 1، 3، و 10).
تفاوت بین گلیکولیز و گلوکونئوژنز چیست؟
• سه واکنش اساساً برگشت ناپذیر مسیر گلیکولیک در مسیر گلوکونئوژنز توسط چهار واکنش بای پس دور زده می شوند.
• گلوکونئوژنز یک مسیر آنابولیک است در حالی که گلیکولیز یک مسیر کاتابولیک است.
• گلیکولیز یک مسیر اگزرگونیک است، بنابراین دو ATP در هر گلوکز تولید می کند. گلوکونئوژنز به هیدرولیز جفت شده شش پیوند فسفوآنهیدرید (چهار پیوند از ATP و دو پیوند از GTP) برای هدایت فرآیند تشکیل گلوکز نیاز دارد.
• گلوکونئوژنز عمدتاً در کبد رخ می دهد در حالی که گلیکولیز در عضلات و سایر بافت های مختلف رخ می دهد.
• گلیکولیز فرآیند کاتابولیزاسیون گلوکز و سایر کربوهیدرات ها است در حالی که گلوکونئوژنز فرآیند سنتز قندها و پلی ساکاریدها است.
• هفت واکنش اول در مسیر گلوکونئوژنز با معکوس کردن ساده واکنش های مربوطه در مسیر گلیکولیز رخ می دهد.
• گلیکولیز از دو مولکول ATP استفاده می کند اما چهار مولکول تولید می کند. بنابراین، ATP خالص بازده در هر گلوکز دو است. از سوی دیگر، گلیکونئوژنز شش مولکول ATP را مصرف می کند و یک مولکول گلوکز را سنتز می کند.
