Todos los aminoácidos, excepto la leucina y la lisina, pueden suministrar carbono para la síntesis de glucosa.
Algunos tejidos, como el cerebro, los eritrocitos, el riñón, la córnea del ojo y el músculo, cuando el individuo realiza actividad extenuante, requieren de un aporte continuo de glucosa, obteniéndola a partir del glucógeno proveniente del hígado, el cual solo puede satisfacer estas necesidades durante 10 a 18 horas como máximo, lo que tarda en agotarse el glucógeno almacenado en el hígado.
Es un proceso clave pues permite a los organismos superiores obtener glucosa en estados metabólicos como el ayuno.
Las enzimas que participan en la vía glucolítica participan también en la gluconeogénesis; ambas rutas se diferencian por tres reacciones irreversibles que utilizan enzimas específicas de este proceso y los dos rodeos metabólicos de esta vía.
Esta reacción también incluye la hidrólisis de un nucleósido-trifosfato, en este caso el GTP en vez del ATP.
En otras palabras, las condiciones intracelulares que activan una ruta tienden a inhibir la otra.
En cambio, si la glucólisis pudiera actuar en sentido inverso, el gasto de energía sería mucho menor: 2 NADH y 2 ATP 2 Ácido pirúvico + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2H+ + 6 H2O -----------> Glucosa + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD+ La gluconeogénesis cubre las necesidades corporales de glucosa cuando no está disponible en cantidades suficientes en la alimentación.
Además, la glucosa es el único combustible que suministra energía al músculo esquelético en condiciones de anaerobiosis.
La glucosa es precursora del azúcar de la leche (lactosa) en la glándula mamaria y la capta activamente el bebé.
Por otro lado, los mecanismos gluconeogénicos se utilizan para depurar los productos del metabolismo de otros tejidos desde la sangre; por ejemplo, lactato, producido por el músculo y los eritrocitos, y glicerol, que se forma continuamente por el tejido adiposo.