Gluconeogeneesissä

Gluconeogeneesi on metabolisesti tärkeä reitistö, jonka avulla maksassa ja munuaisissa syntyy glukoosia ei-kollapsiivisista lähtöaineista kuten laktaatista, glyserolista ja glukogeenisten aminohappojen (esim. alanini, glutamiini) katabolia. Tämä prosessi ylläpitää veren glukoosipitoisuuksia paaston aikana ja tilanteissa, joissa kulutus ylittää glykolyysin. Suurin osa gluconeogeneesin tapahtuu maksassa; munuaisilla on rooli pitkäkestoisessa paastossa, ja pienimuotoisesti myös ohutsuolessa voi tapahtua vastaavaa reaktiota.

Keskeiset reitit ja käänteet muodostavat sen, mitä glycolysisin mutkikkaat, maailmanlaajuisesti tunnetut askeleet eivät salli. Käänteisiä reittejä vältetään seuraavasti: kaksi pysyvää sidettä, pyruvaatti‑ oksaloaatti (mitokondrioissa) ja oksaloaseta → phosphoenolpyruvaatti (PEP) siten, että pyruvaattikarboksylaasi käyttää yhden ATP:n ja oksaloaatti muunnetaan PEP:ksi PEP-karboksykintaasin avulla, joka käyttää GTP:tä. Fruktoosi‑1,6‑bisfosfaatti hajoaa fruktoosi‑6‑fosfaatiksi fruktoosi‑1,6‑bisfosfataasin välityksellä, ja glukoosi‑6‑fosfaatti muunnetaan glukoosiksi glukoosi‑6‑fosfataasin toimesta keinoilla, jotka tapahtuvat endoplasmain retikululumin kalvollisissa osissa.

Lähteet ja energiankulutus: gluconeogeneesi käyttää energiaa – noin muutamia ATP-/GTP-yksiköitä sekä NADH-yksiköitä per glukoosi molekyyli. Energia- ja substraattiriippuvaisuus vaihtelee lähtöaineen mukaan. Sykliä säädellään hormonien kautta: glukagoni ja suuret kortisolitasot lisäävät reitin kulkua, kun taas insuliini inhiboi sitä. Transkriptionaalisia säätelytekijöitä, kuten FOXO1 ja CREB, osallistuvat pitkän aikavälin ohjaukseen.