Het proces waarbij nieuwe suikers uit vetten of eiwitten worden gevormd, wordt gluconeogenese genoemd. Het komt voor in de lever en de nieren wanneer het lichaam meer glucose nodig heeft voor energie, maar deze niet uit voedingsbronnen kan halen.

Gluconeogenese omvat verschillende stappen:

1. Afbraak van vetten en eiwitten: Vetten worden afgebroken tot vetzuren, terwijl eiwitten worden afgebroken tot aminozuren.

2. Conversie naar Acetyl CoA: Vetzuren en sommige aminozuren worden omgezet in acetyl-CoA, een centraal molecuul in de stofwisseling.

3. Vorming van oxaalacetaat: Acetyl CoA wordt vervolgens gebruikt om oxaalacetaat, een molecuul met vier koolstofatomen, te synthetiseren.

4. Conversie naar fosfoenolpyruvaat (PEP): Oxaalacetaat wordt omgezet in fosfoenolpyruvaat (PEP), een molecuul met drie koolstofatomen.

5. Gluconeogenesetraject: PEP komt terecht in de gluconeogenese-route, een reeks enzymatische reacties die PEP in glucose omzetten.

Het belangrijkste regulerende enzym bij de gluconeogenese is fosfoenolpyruvaatcarboxykinase (PEPCK), dat de omzetting van oxaalacetaat in PEP katalyseert. Gluconeogenese wordt gestimuleerd als de bloedsuikerspiegel laag is, zoals tijdens vasten of langdurige inspanning. Hormonen zoals glucagon en epinefrine bevorderen de gluconeogenese door de activiteit van PEPCK te verhogen.