ไกลโคไลซิส vs กลูโคเนเจเนซิส
เซลล์ใช้พลังงานจากการไฮโดรไลซิสของโมเลกุล ATP เอทีพี (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต) ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม 'สกุลเงิน' ของโลกทางชีววิทยา และมีส่วนเกี่ยวข้องในการทำธุรกรรมพลังงานของเซลล์ส่วนใหญ่ การสังเคราะห์เอทีพีต้องการให้เซลล์ทำปฏิกิริยา exergonic ทั้งวิถีไกลโคไลซิสและกลูโคนีเจเนซิสมีตัวกลางเก้าตัวและปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์เจ็ดตัว การควบคุมวิถีทางเหล่านี้ในเซลล์สัตว์เกี่ยวข้องกับกลไกควบคุมหลักหนึ่งหรือสองกลไก การควบคุม allosteric และการควบคุมฮอร์โมน
ไกลโคไลซิสคืออะไร
วิถีไกลโคไลซิสหรือวิถีไกลโคไลติกเป็นลำดับของปฏิกิริยาสิบขั้นตอนที่เปลี่ยนโมเลกุลกลูโคสหนึ่งโมเลกุลหรือน้ำตาลที่เกี่ยวข้องหลายตัวให้เป็นโมเลกุลไพรูเวตสองโมเลกุลด้วยการก่อตัวของโมเลกุล ATP สองโมเลกุลเส้นทางไกลโคลิซิสไม่ต้องการออกซิเจน จึงสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในสภาวะแอโรบิกและไม่ใช้ออกซิเจน สถานะขั้นกลางทั้งหมดที่มีอยู่ในเส้นทางนี้มีอะตอมของคาร์บอน 3 หรือ 6 อะตอม ปฏิกิริยาทั้งหมดที่มีอยู่ในวิถีไกลโคไลซิสสามารถแบ่งออกเป็นห้าประเภท ได้แก่ การถ่ายโอนฟอสฟอริล การเปลี่ยนฟอสฟอริล ไอโซเมอไรเซชัน การคายน้ำ และความแตกแยกของอัลดอล
ลำดับปฏิกิริยาไกลโคไลซิสสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนหลัก กลูโคสตัวแรกถูกดักจับและไม่เสถียร จากนั้นโมเลกุลที่มีคาร์บอน 6 อะตอมจะถูกแยกออกเป็นโมเลกุลที่มีอะตอมของคาร์บอนสองหรือสามอะตอม เส้นทางไกลโคไลซิสซึ่งไม่ต้องการออกซิเจนเรียกว่าการหมัก และระบุในแง่ของผลิตภัณฑ์สุดท้ายหลัก ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์จากการหมักกลูโคสในสัตว์และแบคทีเรียหลายชนิดคือแลคเตท จึงเรียกว่าการหมักแลคเตท ในเซลล์พืชและยีสต์ส่วนใหญ่ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือเอทานอล จึงเรียกว่าการหมักด้วยแอลกอฮอล์
Gluconeogenesis คืออะไร
Gluconeogenesis หมายถึงกระบวนการสังเคราะห์กลูโคสและคาร์โบไฮเดรตอื่นๆ จากสารตั้งต้นคาร์บอนสามหรือสี่ชนิดในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต โดยปกติสารตั้งต้นเหล่านี้ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรตในธรรมชาติ ไพรูเวทเป็นสารตั้งต้นที่พบได้บ่อยที่สุดในเซลล์ที่มีชีวิตจำนวนมาก ภายใต้สภาวะไร้อากาศ ไพรูเวตจะถูกแปลงเป็นแลคเตทและถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในวิถีนี้
กลูโคนีเจเนซิสส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตับและไต ปฏิกิริยาเจ็ดครั้งแรกในวิถีการสร้างกลูโคสเกิดขึ้นจากการกลับรายการอย่างง่ายของปฏิกิริยาที่สอดคล้องกันในวิถีทางไกลโคไลซิส อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าปฏิกิริยาทั้งหมดจะย้อนกลับได้ในวิถีทางไกลโคไลซิส ดังนั้น ปฏิกิริยาบายพาสสี่ครั้งของการสร้างกลูโคเนซิสจึงหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงไม่ได้ของขั้นตอนไกลโคไลติกสามขั้นตอน (ขั้นตอนที่ 1, 3 และ 10)
Glycolysis กับ Gluconeogenesis ต่างกันอย่างไร
• ปฏิกิริยาสามอย่างที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของวิถีไกลโคลิกถูกหลีกเลี่ยงในวิถีการสร้างกลูโคเนซิสด้วยปฏิกิริยาบายพาสสี่ครั้ง
• Gluconeogenesis เป็นวิถี anabolic ในขณะที่ glycolysis เป็นเส้นทาง catabolic
• Glycolysis เป็นวิถีทาง exergonic ซึ่งให้ ATP สองต่อกลูโคส Gluconeogenesis ต้องการการไฮโดรไลซิสคู่ของพันธะฟอสโฟซานไฮไดรด์หกพันธะ (สี่จาก ATP และสองจาก GTP) เพื่อควบคุมกระบวนการสร้างกลูโคส
• Gluconeogenesis ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตับในขณะที่ glycolysis เกิดขึ้นในกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อต่างๆ
• Glycolysis เป็นกระบวนการของ catabolizing กลูโคสและคาร์โบไฮเดรตอื่น ๆ ในขณะที่ gluconeogenesis เป็นกระบวนการของการสังเคราะห์น้ำตาลและโพลีแซ็กคาไรด์
• ปฏิกิริยาเจ็ดครั้งแรกในวิถีการสร้างกลูโคเนซิสเกิดขึ้นจากการกลับรายการอย่างง่ายของปฏิกิริยาที่สอดคล้องกันในวิถีทางไกลโคไลซิส
• Glycolysis ใช้โมเลกุล ATP สองตัว แต่สร้างสี่ตัว ดังนั้น ATP ที่ให้ผลผลิตสุทธิต่อกลูโคสจึงเป็นสอง ในทางกลับกัน glyconeogenesis กินโมเลกุล ATP หกโมเลกุลและสังเคราะห์โมเลกุลกลูโคสหนึ่งโมเลกุล