Verschil tussen glycolyse en gluconeogenese
Share
Belangrijkste verschil - glycolyse versus gluconeogenese
Glycolyse en gluconeogenese zijn twee metabole processen die worden gevonden in het glucosemetabolisme van cellen. Glycolyse is de eerste stap in glucose-afbraak, waar twee pyruvaatmoleculen worden geproduceerd. Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van zowel prokaryotische als eukaryote cellen. Gluconeogenese is de omgekeerde reactie van glycolyse, waarbij twee pyruvaatmoleculen samenkomen om een glucosemolecuul te vormen. Het komt voornamelijk voor in de lever en slaat uiteindelijk glucose op in de vorm van glycogeen. Maar gluconeogenese is niet de spiegelreactie van glycolyse. De grootste verschil tussen gycolyse en gluconeogenese is dat glycolyse is betrokken bij het glucosekatabolisme terwijl gluconeogenese is betrokken bij het glucoseanabolisme.
Dit artikel kijkt naar,
1. Wat is glycolyse
- Proces, structuur, functie
2. Wat is gluconeogenese
- Proces, structuur, functie
3. Wat is het verschil tussen glycolyse en gluconeogenese
Wat is Glycolyse
De reeks reacties die glucose in twee pyruvaatmoleculen omzet, staat bekend als glycolyse. Glycolyse bestaat uit tien reacties die in het cytoplasma voorkomen. Het hele proces kan in drie fasen worden verdeeld. Tijdens de eerste fase wordt glucose omgezet in fructose 1,6-bisfosfaat door fosforylering, isomerisatie en tweede fosforylering. Door glucose om te zetten in fructose 1,6-bisfosfaat, worden twee doelen bereikt door de cel. De glucose wordt gevangen in de cel en omgezet in een verbinding, die gemakkelijk kan worden gesplitst in drie koolstofeenheden. Tijdens de tweede fase wordt fructose 1,6-bis-fosfaat gesplitst in drie koolstof-fragmenten, die gemakkelijk onderling omzetbaar zijn. Tijdens de derde fase worden drie koolstoffragmenten geoxideerd tot twee pyruvaatmoleculen, waarbij ATP wordt geoogst. De netto reactie van glycolyse wordt hieronder getoond.
Glucose + 2Pik + 2ADP + 2NAD → 2 Pyruvate + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
Glucose is de belangrijkste energiebron voor bijna alle levensvormen op aarde. Glycolyse is de eerste stap van het glucosekatabolisme, dat gewoonlijk wordt aangeduid als cellulaire ademhaling, waarbij de cel glucose afbreekt via een reeks reacties om ATP te produceren. ATP voedt bijna alle cellulaire processen. Sommige cellen, zoals hersencellen en spiercellen, hebben meer energie nodig dan normale cellen om hun functies uit te voeren. Daarom hebben ze meer glucose nodig dan de andere cellen.
Wat is Gluconeogenesis
Gluconeogenese is de productie van glucose uit niet-koolhydraatbronnen zoals glycerol, aminozuren en lactaat. De omzetting van pyruvaat in glucose is ruwweg hetzelfde als het omgekeerde van glycolyse. Maar de drie reacties die de essentiële onomkeerbaarheid tijdens glycolyse geven, worden omzeild door vier nieuwe reacties. Pyruvaat in de mitochondriën wordt gecarboxyleerd tot oxaalacetaat door twee van de bovengenoemde nieuwe reacties. Oxaalacetaat wordt gedecarboxyleerd en gefosforyleerd tot fosfoenolpyruvaat in het cytoplasma door de andere twee nieuwe reacties. Het andere verschil tussen glycolyse en gluconeogenese is de hydrolyse van glucose-6-fosfaat evenals het fructose 1,6-bisfosfaat. Gluconeogenese komt voor in de lever door lactaat en alanine als grondstof te gebruiken. Deze grondstoffen worden gevormd door actieve skeletspieren door pyruvaat. De reeks reacties betrokken bij gluconeogenese is weergegeven in Figuur 2.
Figuur 2: Gluconeogenese
Gluconeogenese wordt wederzijds gereguleerd met glycolyse. Wanneer een route zeer actief is, wordt de andere route geremd. De belangrijkste controlepunten zijn de stappen die worden gereguleerd door fructose 1,6-bisfosfatase en fosfofructokinase-enzymen. Wanneer glucose overvloedig is, wordt glycolyse geactiveerd door het signaalmolecuul, fructose 2,6-bisfosfaat, dat ook in hoge niveaus wordt aangetroffen. De twee enzymen, pyruvaatkinase en pyruvaatcarboxylase worden ook gereguleerd. Allosterische regulatie en reversibele fosforylatie zijn ook betrokken bij de regulering.
Verschil tussen glycolyse en gluconeogenese
Definitie
glycolyse: De reeks reacties die glucose in twee pyruvaatmoleculen omzet, staat bekend als glycolyse.
gluconeogenesis: Gluconeogenese is de productie van niet-koolhydraatrijke bronnen van glucose zoals glycerol, aminozuren en lactaat.
Grondstoffen
glycolyse: De grondstof voor glycolyse is glucose.
gluconeogenesis: De grondstoffen voor gluconeogenese zijn lactaat, aminozuren zoals alanine en glycerol.
voorval
glycolyse: Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van alle cellen.
gluconeogenesis: Gluconeogenese komt voor in zowel mitochondriën als cytoplasma.
In weefsels
glycolyse: Glycolyse komt voor in bijna alle cellen in het lichaam.
gluconeogenesis: Gluconeogenese komt voor in de lever en de nieren.
Metabolisme
glycolyse: Glycolyse is een katabolisch proces, waarbij de glucosemoleculen worden afgebroken tot twee pyruvaatmoleculen.
gluconeogenesis: Gluconeogenese is een anabolisch proces, waarbij de twee pyruvaatmoleculen samengevoegd worden om een glucosemolecuul te vormen.
Energieverbruik
glycolyse: Glycolyse is een exergonische reactie waarbij twee ATP's worden geproduceerd.
gluconeogenesis: Gluconeogenese is een endergische reactie waarbij zes ATP's worden gebruikt per glucosemolecuul.
Correspondentie
glycolyse: Glycolyse vindt plaats door tien reacties.
gluconeogenesis: De twee in wezen onomkeerbare reacties in de glycolytische route worden omzeild door vier nieuwe reacties in de gluconeogenese.
Snelheidsbeperkende stap
glycolyse: De enzymen die betrokken zijn bij de snelheidsbeperkende stappen zijn hexokinase, fosfofructokinase en pyruvaatkinase.
gluconeogenesis: De enzymen die betrokken zijn bij de snelheidsbeperkende stappen zijn pyruvaatcarboxylase, fosfo-enolpyruvaatcarboxykinase, fructose 1,2-bisfosfatase, glucose 6-fosfaatfosfatase.
Conclusie
Glycolyse en gluconeogenese zijn twee processen die betrokken zijn bij het glucosemetabolisme. Glucose is de energiebron van bijna alle levensvormen op aarde. Glucose wordt afgebroken om energie te genereren in de vorm van ATP tijdens het proces dat cellulaire ademhaling wordt genoemd. Glycolyse is de eerste stap van cellulaire ademhaling, waarbij zes koolstofglucose wordt afgebroken tot twee pyruvaatmoleculen met elk drie koolstofatomen. Glycolyse vindt plaats in het cytoplasma van bijna alle cellen in het lichaam. Tijdens de hongersnood zijn de bloedglucosewaarden verlaagd en de lever en de nieren beginnen glucose te produceren uit niet-koolhydraatderivaten zoals aminozuren, glycerol en lactaat, in een proces dat gluconeogenese wordt genoemd. Gluconeogenese en glycolyse zijn reciproque gereguleerde gebeurtenissen door het handhaven van een constant niveau van glucose in het bloed. Het belangrijkste verschil tussen glycolyse en gluconeogenese is hun type metabolisme in het lichaam.
Referentie:
1. Berg, Jeremy M. "Glycolyse is een energieomzettingsroute in veel organismen." Biochemie. 5e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 06 april 2017.
2. Berg, Jeremy M. "Samenvatting." Biochemie. 5e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. 06 april 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. GlycolysiscompleteLabelled "By Rozzychan - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Gluconeogenesis pathway" door Unused0026 op Engels Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
