La gluconéogenèse est la biosynthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques. C’est essentiellement l’inverse de la glycolyse, se produisant principalement dans le foie et les reins pendant le jeûne, la famine ou l’exercice intense.

Comment Fonctionne la Gluconéogenèse

Précurseurs

Les principaux précurseurs de la gluconéogenèse sont le lactate (provenant de la glycolyse anaérobie dans le muscle), les acides aminés (en particulier l’alanine provenant de la dégradation des protéines musculaires) et le glycérol (provenant de la dégradation des graisses). Ces molécules entrent dans la voie à différents points.

Contournement des Étapes Irréversibles

La glycolyse comporte trois étapes irréversibles qui doivent être contournées dans la gluconéogenèse, catalysées par des enzymes différentes. Le pyruvate est converti en oxaloacétate par la pyruvate carboxylase, puis en phosphoénolpyruvate par la PEP carboxykinase (contournant la pyruvate kinase). Le fructose-1,6-bisphosphate est converti en fructose-6-phosphate par la fructose-1,6-bisphosphatase (contournant la PFK-1). Le glucose-6-phosphate est converti en glucose par la glucose-6-phosphatase (contournant l’hexokinase).

Coût Énergétique

La gluconéogenèse est énergétiquement coûteuse. La synthèse d’une molécule de glucose nécessite 4 ATP, 2 GTP et 2 NADH.

Régulation

La gluconéogenèse et la glycolyse sont régulées de manière réciproque pour éviter un cycle futile. Lorsque l’énergie est abondante, la glycolyse est inhibée et la gluconéogenèse est activée. Les hormones glucagon et cortisol stimulent la gluconéogenèse, tandis que l’insuline l’inhibe.

Le Cycle de Cori

Pendant l’exercice intense, les muscles produisent du lactate par glycolyse anaérobie. Le lactate est libéré dans le sang et capté par le foie, qui le reconvertit en glucose via la gluconéogenèse. Le glucose retourne aux muscles, complétant le cycle de Cori.