גליקוליזה לעומת גלוקונאוגנזה
תאים לוקחים אנרגיה על ידי הידרוליזה של מולקולות ATP. ATP (אדנוזין טריפוספט) ידוע גם בתור 'המטבע' של העולם הביולוגי, והוא מעורב ברוב עסקאות האנרגיה התאית. סינתזת ATP מחייבת תאים לבצע תגובות אקסטרגוניות. גם למסלולי הגליקוליזה וגם למסלולי הגלוקוניאוגנזה יש תשעה חומרי ביניים ושבע תגובות מזרזות אנזים. הוויסות של מסלולים אלו בתאי בעלי חיים כרוך במנגנון בקרה עיקרי אחד או שניים; ויסות אלוסטרי וויסות הורמונלי.
מהו גליקוליזה?
המסלול הגליקוליזה או הגליקוליטי הוא רצף של תגובות של עשרה שלבים הממיר מולקולת גלוקוז אחת או כל אחד מכמה סוכרים קשורים לשתי מולקולות פירובט עם היווצרות של שתי מולקולות ATP.מסלול הגליקוליזה אינו דורש חמצן כך שהוא יכול לקרות גם בתנאים אירוביים וגם בתנאים אנאירוביים. לכל מצבי הביניים הקיימים במסלול זה יש 3 או 6 אטומי פחמן. ניתן לחלק את כל התגובות הקיימות במסלול הגליקוליזה לחמש קטגוריות, כלומר העברת זרחן, העברת זרחן, איזומריזציה, התייבשות ומחשוף אלדול.
ניתן לחלק את רצף תגובת הגליקוליזה לשלושה שלבים עיקריים. גלוקוז ראשון נלכד ומעורער ביציבות. ואז המולקולה עם 6 אטומי פחמן מפוצלת למולקולות עם שניים או שלושה אטומי פחמן. מסלול הגליקוליזה, שאינו דורש חמצן, נקרא תסיסה, והוא מזוהה במונחים של התוצר הסופי העיקרי. לדוגמה, תוצר של תסיסת גלוקוז בבעלי חיים וחיידקים רבים הוא לקטט; נקרא כך תסיסת לקטט. ברוב תאי הצמח והשמרים, התוצר הסופי הוא אתנול ומכאן נקרא תסיסה אלכוהולית.
מהי גלוקונאוגנזה?
גלוקונאוגנזה מוגדרת כתהליך של סינתזה של גלוקוז ופחמימות אחרות משלושה או ארבעה מבשרי פחמן בתאים חיים. בדרך כלל, מבשרים אלה הם שאינם פחמימות בטבע; פירובט הוא המבשר הנפוץ ביותר בתאים חיים רבים. בתנאים אנאירוביים, פירובט הופך ללקטאט והוא משמש כמבשר במסלול זה.
בעיקר הגלוקוניאוגנזה מתרחשת בכבד ובכליות. שבע התגובות הראשונות במסלול הגלוקוניאוגנזה מתרחשות על ידי היפוך פשוט של התגובות המתאימות במסלול הגליקוליזה. עם זאת, לא כל התגובות הפיכות במסלול הגליקוליזה. לכן, ארבע תגובות עוקפות של גלוקונאוגנזה עוקפות את הבלתי הפיכות של שלושת השלבים הגליקוליטיים (שלב 1, 3 ו-10).
מה ההבדל בין גליקוליזה לגלוקוניאוגנזה?
• שלוש התגובות הבלתי הפיכות במהותן של המסלול הגליקולי עוקפות במסלול הגלוקוניאוגנזה על ידי ארבע תגובות מעקף.
• גלוקונאוגנזה היא מסלול אנבולי ואילו גליקוליזה היא מסלול קטבולי.
• גליקוליזה היא מסלול אקסטרגוני, ובכך מניב שני ATPs לכל גלוקוז. גלוקונאוגנזה דורשת הידרוליזה מצמודה של שישה קשרים פוספואנהידרידים (ארבעה מ-ATP ושניים מ-GTP) על מנת לכוון את תהליך היווצרות הגלוקוז.
• גלוקונאוגנזה מתרחשת בעיקר בכבד ואילו גליקוליזה מתרחשת בשרירים וברקמות שונות אחרות.
• גליקוליזה היא תהליך של קטבוליזציה של גלוקוז ופחמימות אחרות בעוד שגלוקוניאוגנזה היא תהליך של סינתזה של סוכרים ופוליסכרידים.
• שבע התגובות הראשונות במסלול הגלוקוניאוגנזה מתרחשות על ידי היפוך פשוט של התגובות המתאימות במסלול הגליקוליזה.
• גליקוליזה משתמשת בשתי מולקולות ATP אך מייצרת ארבע. לכן, ה-ATPs המניבים נטו לגלוקוז הם שניים. מצד שני, גליקונוגנזה צורכת שש מולקולות ATP ומסנתזת מולקולת גלוקוז אחת.
