Реакции гликолиза не могли бы протекать в обратном направлении, если бы они сопровождались одноэтапным рассеиванием большого количества энергии. Фермент может катализировать обратную реакцию, превращая значительные количества продуктов реакции обратно в субстрат, только в тех случаях, когда энергетические различия между субстратом и продуктами реакции не очень велики. При точно сбалансированном равновесии между субстратом и продуктами реакции направление реакции определяется преимущественно скоростями удаления одного из реагентов. При быстром удалении реагента реакция может протекать как бы «снизу вверх», против градиента энергии, если только энергетический барьер совсем мал.
Если же этот барьер велик, то для того, чтобы обойти это препятствие, должна быть использована другая ферментативная реакция.

При глюконеогенезе используются механизмы обоих типов. В отношении трех ферментативных этапов гликолиза энергетические соотношения не благоприятствуют обратимости реакций, и для преодоления этих энергетических препятствий оказывается необходимым использовать совершенно иные ферменты. Остающиеся восемь ферментов гликолиза, однако, катализируют реакции, достаточно точно сбалансированные таким образом, что они могут быть использованы в качестве обратных при синтезе глюкозы.

Таким образом, аналогия с лестницей становится полной. Лестница не только обеспечивает более безопасный и рациональный способ спуска с энергетических высот, но и облегчает задачу обратного подъема, подразделяя непреодолимо большую затрату энергии на этапы, с каждым из которых в отдельности легко справиться.

Прежде чем переходить к более подробному рассмотрению обмена веществ у человека, остановимся в заключение на одном общем вопросе. Он касается множественности промежуточных продуктов, участвующих в цепях и циклах метаболических реакций. В большинстве случаев соединения, образуемые в ходе реакций между пунктами А и Я, имеются в клетках организма в очень низких концентрациях. Обычно реакции обмена веществ очень легко и быстро удаляют эти промежуточные продукты по мере их образования.

Необходимость такой эффективно работающей системы очевидна с точки зрения экономичности: накопление в клетке значительных концентраций частично измененных молекул создает затруднения, подобные тем, которые возникли бы на заводе в случае накопления на конвейере не совсем готовой продукции. Накопление в клетке промежуточных продуктов обмена может привести к значительному повреждению метаболических механизмов (не говоря уже о непроизводительном их использовании).

В настоящее время установлено, что во многих случаях наличие одного неработающего фермента в цепи метаболических реакций может привести к крайне тяжелым или даже трагическим последствиям. Таким образом, нормальные промежуточные продукты обмена, накапливаясь в организме в чрезмерных количествах, могут вызвать тяжелые патологические состояния. Рассматривая химические соединения, участвующие в той или иной отдельной реакции в процессе обмена веществ, мы фактически мысленно как бы останавливаем находящийся в постоянном движении поток событий. Мы должны постоянно помнить, что эти процессы происходят в клетке очень быстро и что образующиеся промежуточные вещества существуют лишь очень недолго.

- Читать "Макроэргические соединения. АТФ"