主な相違点 – グリコーゲン分解と糖新生
動物の体内でブドウ糖が生成される過程には、「糖新生」と「解糖」の2つがあります。
食事中の炭水化物は、消化中にグルコースと他の単糖類に分解される。
そのグルコースは、血液によって肝臓や筋肉細胞に運ばれる。
そのグルコースは、糖新生と呼ばれるプロセスでグリコーゲンという貯蔵炭水化物に変換される。
グリコーゲン分解と糖新生の主な違いは、グリコーゲン分解が無機リン酸を加えてグリコーゲンからグルコースモノマーを分割してグルコース6-リン酸を生成するのに対し、糖新生は肝臓で非糖質前駆体からグルコースを生成する代謝過程である点です。
グリコーゲン分解とは？
グリコーゲン分解とは、貯蔵されているグリコーゲンが、ホルモンの影響を受けて肝臓でグルコースモノマーに分解されるプロセスです。
グルカゴンとアドレナリンは、細胞内の代謝に利用できるグルコースが少なくなったときに、肝臓でのグリコーゲンの分解を支配する。
グルカゴンは、グルコースレベルが低くなると分泌される。
アドレナリンは、脅威やストレスに反応して放出されます。
グリコーゲンホスホリラーゼという酵素は、α（1,4）結合のリン酸化によってグルコース1-リン酸を産生する。
第二の酵素、ホスホグルコムターゼは、グルコース1-リン酸をグルコース6-リン酸に変換する。
α(1,6)結合はグリコーゲンの枝分かれの役割を担っている。
グリコーゲン分岐酵素とα(1,6)グルコシダーゼの作用は、グリコーゲンの分岐を形成しているグルコース分子の除去に関与している。
グルコース1-リン酸からグルコース6-リン酸への変換は、ヘキソキナーゼによって行われる。
リン酸基は循環中にグルコース6-ホスファターゼによって除去され、遊離グルコースは容易に細胞内に取り込まれる。
グリコーゲン構造の結合を図1に示す。
図1: グリコーゲン
グルコネオジェネシスとは
糖新生とは、肝臓でグルコースが生成されるプロセスのことで、このプロセスはアミノ酸や乳酸などの非炭水化物源から開始される。
腎臓の皮質でも少量のグルコネシン新生が起こる。
その他、脳、心筋、骨格筋など、グルコースの需要が高い組織も糖新生の場となる。
アミノ酸は、筋肉細胞内のタンパク質が糖新生によって分解されることで供給される。
脂質が加水分解されると脂肪酸とグリセロールが供給され、このグリセロールが糖新生で使われ、ブドウ糖が作られる。
糖新生は解糖の正反対であるが、2つのピルビン酸分子が結合してグルコース分子を形成する。
糖新生の開始は、代謝に利用できるグルコースが少なくなった糖質飢餓のときに起こる。
合成されたグルコースは、血液を介して代謝が行われる細胞内に運ばれる。
図2に、糖新生の反応経路を示す。
図2：糖新生反応
グリコーゲン分解とグルコネシスの類似性
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グリコーゲン分解と糖新生の両方が、体内でのグルコースの形成に関与している。
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どちらも主に肝臓で起こり、血液中にグルコースを放出します。
グリコーゲン分解とグルコノジェネシスの違い
定義
グリコーゲン分解。
グリコーゲン分解とは、グリコーゲンから無機リン酸を加えてグルコースモノマーを分解し、グルコース6-リン酸を生成することである。
グルコネオジェネシス。
糖新生とは、肝臓で非炭水化物前駆体からグルコースが生成される代謝過程です。
意義
グリコーゲン分解。
グリコーゲンは肝臓で分解され、グリコーゲン分解が行われる。
グルコネシン生成。
糖新生では、アミノ酸と乳酸がグルコースの生成に使われる。
メタボリズムの種類
グリコーゲン分解。
グリコーゲン分解は異化プロセスです。
グルコネシン生成。
糖新生は同化プロセスです。
ATPの使用量
グリコーゲン分解。
グリコーゲン分解で消費されるATPの量は少ない。
グルコネシン生成。
糖新生によりグルコース1分子が生成される際に6ATPが消費される。
発生状況
グリコーゲン分解。
糖新生は肝臓で行われる。
グルコネシン生成。
糖新生は肝臓とグルコース要求の高い組織（例：心筋、骨格筋、脳、腎臓の皮質）で行われる。
結論
糖新生と解糖は、低血糖に反応して体内でグルコースを生成する2つのプロセスです。
どちらのプロセスも主に肝臓で行われる。
グリコーゲン分解では、グリコーゲンが単量体のグルコースに分解される。
グルコースは、体内のタンパク質や脂質が分解されて得られるアミノ酸やグリセロールを用いて、糖新生により生成される。
したがって、グリコーゲン分解と糖新生の主な違いは、それぞれのプロセスでブドウ糖が生成されるメカニズムにある。
