La glycolyse est la décomposition du glucose en pyruvate, alors que la gluconéogenèse est la création de glucose à partir du pyruvate, du lactate ou des intermédiaires du cycle de Krebs. Les deux processus sont des composants essentiels du métabolisme énergétique du corps; et bien que les deux réactions se ressemblent grossièrement, elles sont différentes à plus d'un titre.
Produits de départ et d'arrivée
La glycolyse commence par le glucose et se termine par le pyruvate, alors que la gluconéogenèse commence par pyruvate et se termine par le glucose. À la suite de la dégradation du glucose, la glycolyse génère deux nouvelles molécules d'adénosine triphosphate (ATP) et deux nouvelles molécules de nicotinamide adénine dinucléotide (NADH). Cela rend l'énergie du glucose disponible pour l'utilisation de la cellule, et le pyruvate continue à la mitochondrie pour entrer dans le cycle de Krebs, menant à la production d'énergie encore plus. Dans la gluconéogenèse, la cellule consomme plutôt de l'ATP afin de régénérer le glucose à partir du pyruvate, de sorte qu'il y a une perte nette d'énergie de la cellule effectuant la gluconéogenèse. La glycolyse, en revanche, conduit à un gain d'énergie.
Localisation
Une autre différence clé entre la gluconéogenèse et la glycolyse est l'endroit où les réactions ont lieu. Essentiellement, toutes les cellules du corps sont capables d'effectuer la glycolyse, qui est la première étape du métabolisme du glucose absorbé par les transporteurs dans la membrane cellulaire. La gluconéogenèse se produit principalement dans les cellules du foie et à un degré moindre dans le rein, et son but est habituellement le métabolisme du pyruvate généré à partir d'acides aminés désaminés plutôt que du pyruvate résultant d'une glycolyse antérieure. La glycolyse et la gluconéogenèse ne se produisent pas simultanément dans la même cellule; ce serait un gaspillage de ressources pour la cellule car aucune énergie ne serait générée si le pyruvate était constamment converti en et à partir du glucose.
Objectif
Parce qu'il entraîne une augmentation de la disponibilité de l'énergie pour la cellule, la glycolyse augmente lorsque la cellule a besoin d'énergie et diminue lorsque l'énergie est facilement disponible. Ceci est accompli via des mécanismes de rétroaction qui impliquent les enzymes régulatrices dans la glycolyse. La gluconéogenèse, au contraire, est habituellement réalisée pour produire du glucose destiné à l'exportation vers les cellules du reste du corps. Les cellules hépatiques ne métabolisent pas elles-mêmes le glucose issu de la gluconéogenèse.
Régulation hormonale
Enfin, les hormones pancréatiques libérées en réponse à la prise alimentaire affectent différemment la glycolyse et la gluconéogenèse. L'insuline, que le corps libère en réponse aux glucides et à certaines protéines, provoque l'absorption de glucose et la transmission d'enzymes régulatrices impliquées dans la glycolyse par de nombreuses cellules du corps. L'insuline diminue la gluconéogenèse dans le foie. Le glucagon, stimulé par les protéines et l'hypoglycémie, entraîne une augmentation de la gluconéogenèse et une diminution de la glycolyse dans les cellules hépatiques.
