Glukoneogeneesi on aineenvaihduntaprosessi, joka tuottaa glukoosia, yksinkertaista sokeria, joka antaa keholle energiaa muista kuin hiilihydraattilähteistä. Nämä lähteet ovat tyypillisesti aminohappoja, jotka ovat yhdisteitä, joita esiintyy luonnossa kasvien ja eläinten kudoksissa. Aminohapot tunnetaan proteiinien rakennuspalikoina, ja niillä on tärkeä rooli metabolisissa toiminnoissa. Näiden aineiden hajoamisesta syntyvä energia on ainoa energia, jota käytetään aivoissa, kiveksissä, punasoluissa ja munuaisten ytimessä. Glukoneogeneesi tapahtuu yleensä maksassa, mutta joskus pieniä määriä voi esiintyä munuaisissa.
Prosessi alkaa pyruviinihapolla ja päättyy glukoosiin. Tämän prosessin kääntäminen on glykolyysi, joka alkaa glukoosista ja päättyy pyruviinihappoon, mutta muutamat vaiheet keskellä ovat erilaisia. Glukoneogeneesi ohittaa kolme glykolyysivaihetta, koska tarvittava energia on liikaa käännettäväksi. Vaikka monia samoja aminohappoja käytetään, se ei ole identtinen kääntö.
Ensimmäinen vaihe muuttaa pyruviinihapon oksaloetikkahapoksi. Sitten, jos läsnä on riittävästi ATP: tä suhteessa asetyyli-CoA-määrään, prosessi jatkuu katalysoivilla entsyymeillä kussakin vaiheessa, joka ajaa prosessia eteenpäin. Reitin tärkeimmät vaiheet alusta loppuun ovat seuraavat:
Pyruviinihappo-> Oksaalietikkahappo-> Fosfenolipyruvaatti Fosfoglyseraattibisfosfoglysereraatti Glyserraldehydi-3-fosfaatti ja dihydroksiasetonifosfaatti Fruktoosi-1, 6-bisfosfaatti-> Fruktoosi-6-fosfaattiglukoosi-6-fosfaatti
Tämä prosessi on merkittävä paitsi siksi, että se on energialähde tietyille elintärkeille elimille, vaan myös siksi, että se auttaa vakauttamaan verensokeritasoja, kun asiat menevät pieleen. Pitkäaikaisen paaston aikana glukoneogeneesi käynnistyy tuottamaan glukoosia, joka tarvitaan veren pitämiseen kriittisellä tasolla. Glukoosi on tärkeä monille kehon toiminnoille. Tyypillisesti, kun hiilihydraatteja kulutetaan, veren glukoosipitoisuus nousee ja keho tallentaa tämän ruokavalion energialähteen glykogeeniksi maksaan.
Kun joku paastoaa, glykogeenivarastot käsitellään ja vapautuvat vereen glukoosina. Ajan myötä nämä glykogeenivarastot maksassa loppuvat, mikä saa kehon jalostamaan rasvatriasyyliglyseroleja rasvahappoiksi polttoaineeksi ja glyserolia käytettäväksi glukoneogeneesissä. Se myös laukaisee aminohappojen vapautumisen lihaksista. Näiden ja muiden lähtöaineiden läsnäolo on katalysaattori tämän metabolisen prosessin alkamiselle.