Gluconeogenese, Glucoseneusynthese, die Bildung von Glucose aus Nichtkohlenhydratvorstufen. Die G. ist ein universeller anaboler Stoffwechselweg bei allen Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen. Bei Tieren sind die wichtigsten Vorstufen Lactat, Pyruvat, Glycerin und der größte Teil der Aminosäuren. Die G. ist bei höheren Tieren in der Leber und im wesentlich geringeren Umfang in der Nierenrinde lokalisiert und liefert Glucose für den Bedarf im Gehirn, Muskeln und roten Blutkörperchen. Der anabole Weg von Pyruvat bis zur Glucose ist praktisch der umgekehrte Stoffwechselweg der Glycolyse, an dem sieben reversibel fungierende Enzyme beteiligt sind, während drei praktisch irreversible Schritte der Glycolyse durch andere Enzyme katalysiert werden müssen. Es handelt sich dabei um (a) die Umwandlung von Pyruvat in Phosphoenolpyruvat über Oxalacetat unter Beteiligung der Pyruvat-Carboxylase, Malat-Dehydrogenase (Malat-DH) und Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase, (b) die Dephosphorylierung von Fructose-1,6-bisphosphat durch die Fructose-1,6-bisphosphatase und (c) die Dephosphorylierung von Glucose-6-phosphat durch die Glucose-6-phosphatase (vgl. Abb.). Aus der Gesamtgleichung der G. vom Pyruvat bis zur Glucose: 2 Pyruvat + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H₂O → Glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 P_a + 2 NAD⁺ + 2 H⁺ wird deutlich, daß für jedes gebildete Molekül Glucose sechs energiereiche Phosphatgruppen erforderlich sind.

Gluconeogenese. Abb.: Reaktionsschema.