Gliukoneogenezė yra medžiagų apykaitos procesas, kurio metu susidaro gliukozė – paprastas cukrus, aprūpinantis organizmą energija iš ne angliavandenių šaltinių. Šie šaltiniai paprastai yra aminorūgštys, kurios yra natūraliai augalų ir gyvūnų audiniuose esantys junginiai. Aminorūgštys yra žinomos kaip baltymų statybinės medžiagos ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį medžiagų apykaitos funkcijose. Energija, gaunama skaidant šias medžiagas, yra vienintelė energija, naudojama smegenyse, sėklidėse, eritrocituose ir inkstų smegenyse. Gliukoneogenezė paprastai vyksta kepenyse, nors kartais labai mažas kiekis gali atsirasti inkstuose.
Procesas prasideda piruvo rūgštimi ir baigiasi gliukoze. Šio proceso atsukimas yra glikolizė, kuri prasideda nuo gliukozės ir baigiasi piruvo rūgštimi, tačiau keli žingsniai viduryje skiriasi. Gliukoneogenezė apeina tris glikolizės etapus, nes energijos reikia per daug, kad ją būtų galima pakeisti. Nors naudojamos daug tų pačių amino rūgščių, tai nėra identiškas atšaukimas.
Pirmajame etape piruvo rūgštis paverčiama oksaloacto rūgštimi. Tada, jei ATP yra pakankamai, palyginti su acetil-CoA kiekiu, procesas tęsiasi katalizuojant fermentus kiekviename etape, skatinantį procesą į priekį. Pagrindiniai kelio žingsniai nuo pradžios iki pabaigos yra šie:
Piruvo rūgštis -> Oksaloacto rūgštis -> Fosfenolpiruvatas Fosfogliceratas Bisfosfogliceratas Gliceraldehidas 3-fosfatas ir Dihidroksiacetonfosfatas Fruktozė-1, 6-Bisfosfatas -> Fruktozė-6-Gliukofosfatas-6
Šis procesas yra svarbus ne tik todėl, kad jis yra energijos šaltinis tam tikriems gyvybiškai svarbiems organams, bet ir dėl to, kad jis padeda stabilizuoti gliukozės kiekį kraujyje, kai viskas vyksta blogai. Ilgai nevalgius, gliukoneogenezė pradeda gaminti gliukozę, reikalingą, kad kraujas būtų aprūpintas kritiniu lygiu. Gliukozė yra svarbi daugeliui kūno funkcijų. Paprastai, kai vartojami angliavandeniai, gliukozės kiekis kraujyje pakyla ir organizmas kaupia šį dietinį energijos šaltinį kaip glikogeną kepenyse.
Kai kas nors pasninkauja, glikogeno atsargos yra apdorojamos ir išleidžiamos į kraują kaip gliukozė. Laikui bėgant šios glikogeno atsargos kepenyse išsenka, o tai skatina organizmą riebalinius triacilglicerolius perdirbti į riebalų rūgštis, kurios bus naudojamos kaip kuras, ir glicerolis, naudojamas gliukoneogenezei. Tai taip pat skatina aminorūgščių išsiskyrimą iš raumenų. Šių ir kitų pirmtakų buvimas yra šio metabolizmo proceso katalizatorius.