Glükoneogeneesi

Glükoneogeneesi (glukoneogeneesi) on aineenvaihduntareitti, jolla rakennetaan glukoosia ei-hiilihydraattisista substraateista. Sitä esiintyy pääasiassa maksassa ja toissijaisesti munuaisten korteksissa, ja se on keskeinen veren glukoosipitoisuuden ylläpitämisessä paaston aikana.

Reitti vaatii sekä mitokondrioissa että solulimassa tapahtuvia vaiheita. Ensimmäinen muutos tapahtuu mitokondrioissa: pyruvaattikarboksylaasi muuntaa pyruvaatin oksaloasetaatiksi biotiinin ja ATP:n avulla. Oksaloasetaatti siirretään solulimaan usein malaatin kautta. Solulimassa oksaloasetaatti muunnetaan fosfoenolpyruvaatiksi (PEP) PEP-karboksykinaasin avulla. Tämän jälkeen reitti etenee useiden vaiheiden kautta kohti glukoosi-6-fosfaattia, jonka hydrolysoi glukoosi-6-fosfataasi, vapauttaen glukoosia vereen. Tämä viimeinen vaihe tapahtuu pääasiassa maksassa.

Substraatit glukoneogeneesiin ovat laktaatti, glyseroli sekä glukogeeniset aminohapot, kuten alaniini ja glutamiini. Reittejä säädellään hormonaalisesti: glukagon ja adrenaliini lisäävät reitin toimintaa paaston aikana, kun taas insuliini sitä vähentää. Fruktoosi-2,6-bisfosfaatti vaikuttaa kilpailevasti fruktoosi-1,6-bisfosfataasin ja PFK-1:n toimintaan, ja siten säätelee kulkua glycolyksen ja glukoneogeneesin välillä. Energiataso sekä solun asetyl-CoA-tasot vaikuttavat reitin aloittamiseen.

Fysiologisesti glükoneogeneesi on tärkeä paaston aikainen säätely. Klinisesti sen epäedullinen ylikasvu liittyy diabetekseen ja hyperglykemiaan, kun taas glukoosi-6-fosfataasin puute aiheuttaa perinnöllisen von Gierken taudin.