A glükoneogenezis több lépésből áll:
1. Zsírok és fehérjék lebontása: A zsírok zsírsavakra, míg a fehérjék aminosavakra bomlanak le.
2. Átalakítás acetil-CoA-vá: A zsírsavak és egyes aminosavak acetil-CoA-vá alakulnak, amely az anyagcsere központi molekulája.
3. Oxaloacetát képződése: Az acetil-CoA-t ezután oxálacetát, egy négy szénatomos molekula szintetizálására használják.
4. Átalakítás foszfoenolpiruváttá (PEP): Az oxálacetát foszfoenolpiruváttá (PEP), egy három szénatomos molekulává alakul.
5. A glükoneogenezis útja: A PEP belép a glükoneogenezis útjába, egy sor enzimatikus reakcióba, amely a PEP-t glükózzá alakítja.
A glükoneogenezis kulcsfontosságú szabályozó enzime a foszfoenolpiruvát-karboxikináz (PEPCK), amely katalizálja az oxál-acetát PEP-vé való átalakulását. A glükoneogenezis akkor stimulálódik, ha a vércukorszint alacsony, például koplalás vagy hosszan tartó edzés során. Az olyan hormonok, mint a glukagon és az epinefrin, elősegítik a glükoneogenezist a PEPCK aktivitásának növelésével.