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La glycolyse est la décomposition du glucose en pyruvate, tandis que la gluconéogenèse consiste en la création de glucose à partir de pyruvate, de lactate ou d'intermédiaires dans le cycle de Krebs. Les deux processus sont des composants essentiels du métabolisme énergétique du corps humain et, bien qu'ils soient pratiquement le miroir l'un de l'autre, chacune de ces réactions présente plus de différences que de similitudes.
Composés de début et de fin
La glycolyse commence avec le glucose et se termine avec le pyruvate, tandis que la gluconéogenèse commence avec le pyruvate et se termine avec le glucose. En raison 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 une utilisation cellulaire et permet au pyruvate de voyager vers les mitochondries pour entrer dans le cycle de Krebs, produisant plus d'énergie. Dans la gluconéogenèse, la cellule consomme de l'ATP pour régénérer le glucose à partir du pyruvate, de sorte qu'il y a une perte nette d'énergie avec l'exécution de ce processus. La glycolyse, en revanche, conduit à un gain d'énergie.
Emplacement
Une autre différence fondamentale entre la gluconéogenèse et la glycolyse est l'endroit où elles se produisent. Essentiellement, chaque cellule du corps est capable d'effectuer la glycolyse, qui est la première étape du métabolisme du glucose capturé par les transporteurs membranaires cellulaires. La gluconéogenèse se produit principalement dans les cellules hépatiques et dans une moindre mesure dans le rein, et son objectif principal est généralement le métabolisme du pyruvate dérivé d'acides aminés désaminés au lieu de celui qui provient de la glycolyse. 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 produite si le pyruvate était constamment converti.
Objectif
Précisément parce qu'elle se traduit par une plus grande disponibilité énergétique, la glycolyse augmente lorsque la cellule a besoin d'énergie et diminue lorsqu'il y a un excès. Ceci est dû aux mécanismes de rétroaction qui impliquent des enzymes régulatrices dans la glycolyse. La gluconéogenèse, par contre, est généralement effectuée pour produire du glucose destiné à être exporté vers d'autres cellules du corps. Les cellules hépatiques ne peuvent pas métaboliser le glucose à partir de la gluconéogenèse.
Régulation hormonale
Enfin, la libération d'hormones pancréatiques en réponse à la prise alimentaire affecte différemment la glycolyse et la gluconéogenèse. L'insuline, que le corps libère en réponse aux glucides et à certaines protéines, conduit de nombreuses cellules du corps à augmenter l'internalisation du glucose et la transmission des enzymes régulatrices impliquées dans la glycolyse. L'insuline diminue la gluconéogenèse dans le foie. Le glucagon, dont la libération est stimulée par des protéines et une faible glycémie, entraîne une augmentation de la gluconéogenèse et une diminution de la glycolyse dans les cellules hépatiques.