D-glucose.png

גלוקונאוגנזה הינה מסלול ליצירת גלוקוז בבעלי חיים. במסלול זה מיוצר גלוקוז מתרכובות שאינן פחמימות, כגון פירובט, גליצרול או חומצות אמינו.

המילה מהווה צירוף של גלוקוז, נאו ("חדש") וגנזה ("יצור") ביוונית.

הגלוקונאוגנזה אינה מתרחשת באופן שגרתי, אלא רק כשהגוף נתון תחת מאמץ רב או כשהוא מורעב. באדם היא מתרחשת בעיקר בכבד ובמידה פחותה גם בכליות ובלבלב.

בתהליך הגלוקונאוגנזה מתרחשות כמה תגובות הפוכות לאלו שבגליקוליזה, תהליך פירוק הגלוקוז. למרות זאת, לא מהווה הגלוקונאוגנזה את התהליך ההפוך לגליקוליזה; בגלוקונאוגנזה קיים דילוג על שלושה שלבים בלתי-הפיכים בגליקוליזה.

רובו של התהליך מתרחש בציטופלסמה של התא; מיעוטו מתרחש במיטוכונדריה,ואילו השלב הסופי, בו מיוצר הגלוקוז, מתרחש ברשתית התוך פלסמית (ER). לאחר מכן משונע הגלוקוז אל הציטוזול (נוזל הציטופלסמה) באמצעות נשאים.

ביוכימיה

תהליך הגלוקונאוגנזה מתחיל עם שתי מולקולות פירובט (תרכובת תלת-פחמנית) ומסתיים במולקולת גלוקוז אחת (תרכובת שש-פחמנית). התהליך נחשב ל"יקר" מבחינה אנרגטית, ובמהלכו נצרכות 6 מולקולות ATP. בגליקוליזה, לשם השוואה, מתקבלות 2 מולקולות ATP; אם שני התהליכים מבוצעים האחד במקביל לשני, ישנו הפסד של 4 מולקולות ATP. את תהליך הגלוקונאוגנזה ניתן לסכם כך:

$\backslash \; \backslash mathbf\{2\; Pyruvate\; +\; 6\; ATP\; \backslash rightarrow\; Glucose\; +\; 6\; ADP\; +\; 6\; P\_i\}$

בשלב הראשון מומר פירובט לאוקסלואצטט, ומחומר מוצא זה ממשיך התהליך. כל חומצות האמינו, מלבד לאוצין וליזין, יכולות לשמש כחומרי מוצא לגלוקונאוגנזה במקום פירובט, והן אכן מהוות את חומרי המוצא העיקריים לתהליך זה. חומצות האמינו יכולות להיות מומרות (בעזרת אנזימים) לאוקסלואצטט, וזוהי הסיבה שהן מסוגלות להתניע את תהליך הגלוקונאוגנזה. המשמעות הפיזיולוגית של זה היא שבשעת רעב קיצוני וחוסר בסוכרים, מסוגל הגוף לפרק חלבונים (המורכבים מחומצות אמינו) לשם ייצור אנרגיה.

מדוע טורח הגוף לייצר גלוקוז, רק כדי שמאוחר יותר יפרקו שוב פעם (בתהליך הגליקוליזה) לשם הפקת אנרגיה? הסיבה לכך היא שתאים רבים בגוף (תאי מערכת העצבים המרכזית ותאי דם אדומים, למשל) מסוגלים להשתמש אך ורק בגלוקוז לשם הפקת אנרגיה (ולא בחלבונים או בשומנים), ועל כן נאלץ הגוף להשקיע אנרגיה רבה בתהליך הגלוקונאוגנזה על-מנת לספק את צורכי תאים חשובים אלו.

מטבוליזם

Gluconeogenesis | Gluconeogenese | Glukoneogeneesi | Néoglucogenèse | Gluconeogenesi | Gluconeogenese | Glukoneogeneza | 糖异生