Glükolüüs vs glükoneogenees
Rakud võtavad energiat ATP molekulide hüdrolüüsil. ATP (adenosiinitrifosfaat) on tuntud ka kui bioloogilise maailma “valuuta” ja see on seotud enamiku rakuenergia tehingutega. ATP sünteesiks on vaja rakke eksergooniliste reaktsioonide läbiviimiseks. Nii glükolüüsi kui ka glükoneogeneesi radadel on üheksa vaheühendit ja seitse ensüümiga katalüüsitud reaktsiooni. Nende radade reguleerimine loomarakkudes hõlmab ühte või kahte peamist kontrollimehhanismi; allosteeriline regulatsioon ja hormonaalne regulatsioon.
Mis on glükolüüs?
Glükolüüs või glükolüütiline rada on kümne etapilise reaktsiooni jada, mis muudab ühe glükoosimolekuli või mõne muu seotud suhkru kaheks püruvaadi molekuliks, moodustades kaks ATP molekuli. Glükolüüsi rada ei vaja hapnikku, nii et see võib juhtuda nii aeroobsetes kui ka anaeroobsetes tingimustes. Kõigil sellel rajal eksisteerivatel vaheseisunditel on kas 3 või 6 süsinikuaatomit. Kõiki glükolüüsi rajal olevaid reaktsioone saab jagada viide kategooriasse, nimelt fosforüüli ülekanne, fosforüüli nihe, isomerisatsioon, dehüdratsioon ja aldooli lõhustamine.
Glükolüüsi reaktsioonide järjestuse võib jagada kolmeks suureks etapiks. Esimene glükoos jääb kinni ja destabiliseerub. Seejärel jagatakse 6 süsinikuaatomiga molekul kahe või kolme süsinikuaatomiga molekuliks. Glükolüüsi rada, mis ei vaja hapnikku, nimetatakse fermentatsiooniks ja seda identifitseeritakse peamise lõppsaaduse järgi. Näiteks loomade ja paljude bakterite glükoosikäärimise produkt on laktaat; seda nimetatakse laktaatkäärimiseks. Enamikus taimerakkudes ja pärmis on lõppsaaduseks etanool ja seda nimetatakse seetõttu alkohoolseks fermentatsiooniks.
Mis on glükoneogenees?
Glükoneogeneesi määratletakse glükoosi ja muude süsivesikute sünteesimise protsessina elusates rakkudes kolmest või neljast süsiniku prekursorist. Tavaliselt on need eelkäijad olemuselt mitte süsivesikud; Püruvaat on paljude elusrakkude kõige levinum eelkäija. Anaeroobsetes tingimustes muundatakse püruvaat laktaadiks ja seda kasutatakse selle raja eelkäijana.
Peamiselt toimub glükoneogenees maksas ja neerudes. Esimesed seitse reaktsiooni glükoneogeneesi rajal toimuvad glükolüüsi raja vastavate reaktsioonide lihtsa ümberpööramise teel. Kuid kõik reaktsioonid pole glükolüüsi rajal pöörduvad. Seetõttu väldivad glükoneogeneesi neli möödavoolureaktsiooni kolme glükolüütilise etapi pöördumatust (etapid 1, 3 ja 10).
Mis vahe on glükolüüsi ja glükoneogeneesi vahel?
• Glükooliraja kolmest põhimõtteliselt pöördumatust reaktsioonist mööduvad glükoneogeneesi rajal neli möödavoolureaktsiooni.
• Glükoneogenees on anaboolne rada, glükolüüs aga kataboolne rada.
• Glükolüüs on eksergooniline rada, mis annab glükoosi kohta kaks ATP-d. Glükooneogenees nõuab glükoosi moodustumisprotsessi suunamiseks kuue fosfoaanhüdriidi sideme (neli ATP-st ja kaks GTP-st) hüdrolüüsi.
• Glükoneogenees toimub peamiselt maksas, glükolüüs aga lihastes ja teistes erinevates kudedes.
• Glükolüüs on glükoosi ja teiste süsivesikute kataboliseerimine, glükoneogenees aga suhkrute ja polüsahhariidide sünteesimise protsess.
• Glükoneogeneesi raja esimesed seitse reaktsiooni toimuvad glükolüüsi raja vastavate reaktsioonide lihtsa ümberpööramise teel.
• Glükolüüs kasutab kahte ATP molekuli, kuid genereerib neli. Seetõttu on ATP-d neto saagis glükoosi kohta kaks. Teiselt poolt kulub glükoneogeneesil kuus ATP molekuli ja sünteesitakse üks glükoosimolekul.
