La glucogénesis es la ruta anabólica por la que tiene lugar la síntesis de glucógeno (también llamado glicógeno) a partir de un precursor más simple, la glucosa-6-fosfato. Cuando se cancela el glucólisis debido a altos niveles de ATP en los tejidos, las moléculas de glucosa remanentes se combinan en largas cadenas para formar glucógeno, la sustancia animal almacenadora de carbohidratos, digamos que el equivalente al almidón de las plantas. Al proceso de fabricación del glucógeno se le llama glucogénesis. La glucogénesis comienza cuando la glucosa entra a las células y se fosforiliza a glucosa-6-fosfato por la enzima hexoquinasa, para entonces convertirse en su isómero glucosa-1-fosfato por la enzima mutasa. Luego, se produce la uridina glucosa difosfato con la ayuda de la enzima pirofosforilaza. Finalmente, el fosfato terminal resulta separado a medida que la enzima glucógena sintasa va acoplando la glucosa resultante a la cadena de glucógeno en crecimiento. Las células del hígado y de los músculos son las más activas en la síntesis y almacenamiento del glucógeno. La glucogénesis es estimulada por la hormona insulina, secretada por las células β (beta) de los islotes de Langerhans del páncreas y es inhibida por su contra reguladora, la hormona glucagón, secretada por las células α (alfa) de los islotes de Langerhans del páncreas, que estimula la ruta catabólica llamada glucogenólisis para degradar el glucógeno almacenado y transformarlo en glucosa y así aumentar la glicemia (azúcar en sangre). Si los niveles de glucosa en sangre descienden por debajo de cierto límite, se inicia la lisis o división del glucógeno almacenado, lo que se conoce como glucogenólisis. La glucogenólisis da "marcha atrás" al proceso anterior y genera glucosa-6-fosfato, la forma que puede entrar al glucólisis para oxidarse y proporcionar energía. El proceso puede describirse de la forma siguiente: la enzima glucógena fosforilasa corta los átomos de glucosa del glucógeno y los fosforiliza para liberar glucosa-1-fosfato el que luego se convierte a glucosa6-fosfato por la enzima mutasa dentro de las células. En las células musculares y en la mayoría de las otras células la glucosa-6-fosfato queda atrapada en el interior debido a que no puede atravesar la membrana celular. No obstante, los hepatocitos (células del hígado) y ciertas células de los riñones e intestinales contienen la enzima capaz de separar el fosfato terminal y producir glucosa libre. Como la glucosa difunde con facilidad del interior de las células a la sangre, el hígado puede utilizar sus reservas de glucógeno para suministrar glucosa sanguínea y alimentar a otras células del cuerpo cuando los niveles del azúcar están bajos allí.
