Glukoneogeneza je metabolički proces koji stvara glukozu, jednostavan šećer koji tijelu opskrbljuje energiju iz izvora koji nisu ugljikohidrati. Ti su izvori obično aminokiseline, spojevi koji se prirodno nalaze u tkivima biljaka i životinja. Aminokiseline su poznate kao gradivni blokovi proteina i igraju vitalnu ulogu u metaboličkim funkcijama. Energija proizvedena razgradnjom ovih tvari jedina je energija koja se koristi u mozgu, testisima, eritrocitima i srži bubrega. Glukoneogeneza se obično odvija u jetri, iako se ponekad vrlo mala količina može pojaviti u bubrezima.
Proces počinje s pirogrožđanom kiselinom, a završava s glukozom. Preokret ovog procesa je glikoliza, koja počinje s glukozom i završava s pirogrožđanom kiselinom, ali nekoliko koraka u sredini se razlikuju. Glukoneogeneza zaobilazi tri koraka u glikolizi jer je potrebna energija previše da bi se mogla preokrenuti. Iako se koriste mnoge iste aminokiseline, to nije identičan preokret.
Prvi korak pretvara pirogrožđanu kiselinu u oksalooctenu kiselinu. Zatim, ako je prisutno dovoljno ATP-a u odnosu na količinu acetil-CoA, proces se nastavlja kataliziranjem enzima u svakoj fazi tjerajući proces naprijed. Glavni koraci na putu od početka do kraja su sljedeći:
Pirogrožđana kiselina -> oksalooctena kiselina -> fosfoenolpiruvat fosfoglicerat bisfosfoglicerat gliceraldehid 3-fosfat i dihidroksiacetonfosfat fruktoza-1, 6-bifosfat -> fruktoza-6-fosfat-glukoza-6
Ovaj proces je značajan ne samo zato što je izvor energije za određene vitalne organe, već i zato što pomaže stabilizirati razinu glukoze u krvi kada stvari krenu po zlu. Tijekom dugotrajnog gladovanja počinje glukoneogeneza kako bi se proizvela glukoza koja je potrebna za opskrbu krvi kritičnim razinama. Glukoza je važna za mnoge tjelesne funkcije. Obično, kada se konzumiraju ugljikohidrati, razina glukoze u krvi raste i tijelo pohranjuje ovaj dijetetski izvor energije kao glikogen u jetri.
Kada netko posti, zalihe glikogena se obrađuju i oslobađaju u krv kao glukoza. S vremenom se te zalihe glikogena u jetri iscrpljuju, što pokreće tijelo da preradi masne triacilglicerole u masne kiseline koje se koriste kao gorivo i glicerol koji se koristi u glukoneogenezi. Također pokreće oslobađanje aminokiselina iz mišića. Prisutnost ovih i drugih prekursora katalizator je za početak ovog metaboličkog procesa.