Unterschied zwischen Glykolyse und Gluconeogenese
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Hauptunterschied - Glykolyse vs. Gluconeogenese
Glykolyse und Gluconeogenese sind zwei Stoffwechselprozesse, die im Glucosestoffwechsel von Zellen vorkommen. Die Glykolyse ist der erste Schritt beim Glukoseabbau, bei dem zwei Pyruvatmoleküle gebildet werden. Die Glykolyse findet im Zytoplasma sowohl von prokaryotischen als auch von eukaryontischen Zellen statt. Die Glukoneogenese ist die umgekehrte Reaktion der Glykolyse, bei der zwei Pyruvatmoleküle sich zu einem Glucosemolekül zusammenfügen. Es kommt hauptsächlich in der Leber vor und speichert Glukose in Form von Glykogen. Gluconeogenese ist jedoch nicht die Spiegelreaktion der Glykolyse. Das Hauptunterschied zwischen Gyolyse und Gluconeogenese ist das Die Glykolyse ist am Glukosekatabolismus beteiligt wohingegen Glukoneogenese ist am Glukoseanabolismus beteiligt.
Dieser Artikel betrachtet,
1. Was ist Glykolyse?
- Prozess, Struktur, Funktion
2. Was ist Glukoneogenese?
- Prozess, Struktur, Funktion
3. Was ist der Unterschied zwischen Glykolyse und Gluconeogenese?
Was ist Glykolyse?
Die Reaktion, die Glukose in zwei Pyruvatmoleküle umwandelt, wird als Glykolyse bezeichnet. Die Glykolyse besteht aus zehn Reaktionen, die im Zytoplasma ablaufen. Der gesamte Prozess kann in drei Stufen unterteilt werden. Während der ersten Stufe wird Glucose durch Phosphorylierung, Isomerisierung und zweite Phosphorylierung in Fructose-1,6-bisphosphat umgewandelt. Durch die Umwandlung von Glukose in Fructose-1,6-bisphosphat werden zwei Ziele von der Zelle erreicht. Die Glukose wird in der Zelle eingefangen und in eine Verbindung umgewandelt, die leicht in drei Kohlenstoffeinheiten gespalten werden kann. In der zweiten Stufe wird Fruktose-1,6-bis-phosphat in drei Kohlenstofffragmente gespalten, die leicht ineinander umgewandelt werden können. Während der dritten Stufe werden drei Kohlenstofffragmente zu zwei Pyruvatmolekülen oxidiert, wodurch ATP gewonnen wird. Die Nettoreaktion der Glykolyse ist unten gezeigt.
Glukose + 2Pich + 2ADP + 2NAD → 2 Pyruvat + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
Glukose ist die Hauptenergiequelle für fast alle Lebensformen der Erde. Die Glykolyse ist der erste Schritt des Glukosekatabolismus, der üblicherweise als Zellatmung bezeichnet wird, wobei die Zelle Glukose durch eine Reihe von Reaktionen abbaut, um ATP zu produzieren. ATP treibt fast alle zellulären Prozesse an. Einige Zellen wie Gehirnzellen und Muskelzellen benötigen mehr Energie als normale Zellen, um ihre Funktionen auszuführen. Daher benötigen sie mehr Glukose als die anderen Zellen.
Was ist Glukoneogenese?
Glukoneogenese ist die Produktion von Glukose aus Quellen, die kein Kohlenhydrat sind, wie Glycerin, Aminosäuren und Laktat. Die Umwandlung von Pyruvat in Glukose ist in etwa die gleiche wie bei der Glykolyse. Die drei Reaktionen, die die wesentliche Irreversibilität während der Glykolyse bewirken, werden jedoch durch vier neue Reaktionen umgangen. Pyruvat in den Mitochondrien wird durch zwei der oben genannten neuen Reaktionen zu Oxalacetat carboxyliert. Oxaloacetat wird decarboxyliert und durch die beiden anderen neuen Reaktionen im Cytoplasma zu Phosphoenolpyruvat phosphoryliert. Der andere Unterschied zwischen der Glykolyse und der Gluconeogenese besteht in der Hydrolyse von Glucose-6-phosphat sowie dem Fructose-1,6-bisphosphat. Die Glukoneogenese erfolgt in der Leber unter Verwendung von Laktat und Alanin als Rohstoff. Diese Rohstoffe werden von aktiven Skelettmuskeln von Pyruvat gebildet. Die an der Gluconeogenese beteiligten Reaktionen sind in gezeigt Figur 2.
Abbildung 2: Glukoneogenese
Die Glukoneogenese wird durch Glykolyse gegenseitig reguliert. Wenn ein Weg hochaktiv ist, wird der andere Weg gehemmt. Die wichtigsten Kontrollpunkte sind die Schritte, die durch Fructose-1,6-Bisphosphatase- und Phosphofructokinase-Enzyme reguliert werden. Wenn reichlich Glukose vorhanden ist, wird die Glykolyse durch das Signalmolekül Fructose-2,6-bisphosphat aktiviert, das auch in hohen Konzentrationen vorkommt. Die zwei Enzyme, Pyruvatkinase und Pyruvatcarboxylase, werden ebenfalls reguliert. Allosterische Regulation und reversible Phosphorylierung sind ebenfalls an der Regulation beteiligt.
Unterschied zwischen Glykolyse und Gluconeogenese
Definition
Glykolyse: Die Reaktion, die Glukose in zwei Pyruvatmoleküle umwandelt, wird als Glykolyse bezeichnet.
Glukoneogenese: Glukoneogenese ist die Produktion von Glukoseform, die keine Kohlenhydratquellen wie Glycerin, Aminosäuren und Laktat ist.
Rohes Material
Glykolyse: Der Rohstoff der Glykolyse ist Glukose.
Glukoneogenese: Die Rohstoffe der Glukoneogenese sind Laktat, Aminosäuren wie Alanin und Glycerin.
Auftreten
Glykolyse: Die Glykolyse findet im Zytoplasma aller Zellen statt.
Glukoneogenese: Die Glukoneogenese tritt sowohl in Mitochondrien als auch im Zytoplasma auf.
In Geweben
Glykolyse: Die Glykolyse tritt in fast allen Körperzellen auf.
Glukoneogenese: Die Glukoneogenese tritt in der Leber und in der Niere auf.
Stoffwechsel
Glykolyse: Die Glykolyse ist ein katabolischer Prozess, bei dem die Glucosemoleküle in zwei Pyruvatmoleküle zerlegt werden.
Glukoneogenese: Die Gluconeogenese ist ein anaboles Verfahren, bei dem die beiden Pyruvatmoleküle zu einem Glucosemolekül zusammengefügt werden.
Energieverbrauch
Glykolyse: Die Glykolyse ist eine exergonische Reaktion, bei der zwei ATPs erzeugt werden.
Glukoneogenese: Die Gluconeogenese ist eine endergonische Reaktion, bei der sechs ATPs pro Glucosemolekül verwendet werden.
Korrespondenz
Glykolyse: Die Glykolyse erfolgt durch zehn Reaktionen.
Glukoneogenese: Die beiden im Wesentlichen irreversiblen Reaktionen im glykolytischen Weg werden von vier neuen Reaktionen in der Glukoneogenese umgangen.
Geschwindigkeitsbegrenzender Schritt
Glykolyse: Die an den geschwindigkeitsbestimmenden Schritten beteiligten Enzyme sind Hexokinase, Phosphofructokinase und Pyruvatkinase.
Glukoneogenese: Die an den geschwindigkeitsbestimmenden Schritten beteiligten Enzyme sind Pyruvatcarboxylase, Phosphoenolpyruvatcarboxykinase, Fructose-1,2-Bisphosphatase und Glucose-6-phosphatphosphatase.
Fazit
Glykolyse und Gluconeogenese sind zwei Prozesse, die am Glucosestoffwechsel beteiligt sind. Glukose ist die Energiequelle von fast allen Lebensformen der Erde. Glukose wird abgebaut, um während des zellulären Atems als Energie Energie in Form von ATP zu erzeugen. Die Glykolyse ist der erste Schritt der Zellatmung. Sie zerlegt sechs Kohlenstoffglucose in zwei Pyruvatmoleküle, die jeweils drei Kohlenstoffatome tragen. Die Glykolyse findet im Zytoplasma fast aller Körperzellen statt. Während der Hungersnot sinkt der Blutzuckerspiegel, und die Leber und die Nieren produzieren Glukose aus Nichtkohlenhydratderivaten wie Aminosäuren, Glycerol und Laktat in einem Prozess, der als Glukoneogenese bezeichnet wird. Glukoneogenese und Glykolyse sind wechselseitig regulierte Ereignisse, indem ein konstanter Glukosespiegel im Blut aufrechterhalten wird. Der Hauptunterschied zwischen Glykolyse und Gluconeogenese ist ihre Art des Stoffwechsels im Körper.
Referenz:
1. Berg, Jeremy M. "Glykolyse ist in vielen Organismen ein Energieumwandlungsweg." Biochemie. 5. Auflage. US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 06. April 2017.
2. Berg, Jeremy M. "Zusammenfassung". Biochemie. 5. Auflage. US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 06. April 2017.
Bildhöflichkeit:
1. GlycolysiscompleteLabelled ”Von Rozzychan - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Gluconeogenese pathway" Von Unused0026 in der Wikipedia auf Englisch (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
