¿Pueden ocurrir gluconeogénesis y glucólisis al mismo tiempo?

Buena pregunta. No pueden tener lugar en la misma celda porque la suma de las reacciones es un ciclo fútil, cuyo efecto neto es simplemente la hidrólisis del ATP. Operan al mismo tiempo en diferentes tejidos y cumplen importantes funciones fisiológicas.

Un ejemplo es el ciclo Cori (abajo), donde la glucosa se convierte en lactato en varios tejidos, como el músculo y los glóbulos rojos. El lactato se libera a la sangre y el hígado lo convierte de nuevo en glucosa. Este ciclo tiene el efecto de mantener un nivel aceptablemente bajo de lactato en la sangre y proporcionar a los tejidos glucosa.

La imagen debajo de esa es una variante, generalmente llamada ciclo de glucosa-alanina. En este caso, el piruvato de la glucólisis se convierte en alanina por transaminación en tejido periférico. La alanina se transporta al hígado y se convierte nuevamente en piruvato. Como antes, el piruvato se convierte en glucosa a través de la gluconeogénesis.

Este ciclo tiene el importante efecto de transportar el nitrógeno residual de los tejidos periféricos de vuelta al hígado. Allí, el nitrógeno residual ingresa al ciclo de la urea, para ser fijado como urea.